JG-152B 傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置
一、概述：
JG-152 傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置是本公司最新推出為傳感器及相關(guān)學(xué)科的教學(xué)實(shí)驗(yàn)而開發(fā)的適應(yīng)不同類別、不同層次的專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備�？赏瓿伞皞鞲衅髟砼c應(yīng)用”、“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)”、“工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制”、 “ 非電量電測(cè)技術(shù) ” “工程檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。為各高等院校、中專與職業(yè)技術(shù)學(xué)院等新建或擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室，迅速開設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)：
1 、安全性強(qiáng)
實(shí)驗(yàn)用電設(shè)有漏電保護(hù)及熔絲短路保護(hù)， 直流電源設(shè)置 短路 保護(hù)電路，確保學(xué)生在誤操作后不會(huì)損壞設(shè)備并保證學(xué)生的人身安全。實(shí)驗(yàn)電源還采用專用的連接線，以保證學(xué)生不會(huì)插錯(cuò)電源損壞設(shè)備。
2 、擴(kuò)展性強(qiáng)
主控臺(tái)功能強(qiáng)大，傳感器處理電路采用模塊化設(shè)計(jì)，傳感器采用獨(dú)立安裝方式，學(xué)校選購(gòu)時(shí)可根據(jù)要求增減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還可根據(jù)新產(chǎn)品的開發(fā)不斷拓展。該設(shè)備可作為學(xué)生課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)和開發(fā)性實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。
3 、精度高
傳感器結(jié)構(gòu)接近于工業(yè)檢測(cè)傳感器，有較高的精度，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更接近實(shí)際應(yīng)用，及便于用計(jì)算機(jī)作實(shí)驗(yàn)的特性分析及控制。
實(shí)驗(yàn)時(shí)處理電路模塊掛在主控臺(tái)上，傳感器裝在專用穩(wěn)固的支架上。解決了直接把傳感器裝在不穩(wěn)固的模塊面板上所造成的誤差。
穩(wěn)壓電源精度高，紋波系數(shù)小。頻率及轉(zhuǎn)速顯示采用高精度的等精度頻率計(jì)使在不同頻率段保證一致的精度。直流電壓表采用數(shù)字式高阻抗多量程儀表。
4 、通用性強(qiáng)
本裝置綜合了目前國(guó)內(nèi)各類學(xué)校傳感器類課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
5 、配套性強(qiáng)
從傳感器、測(cè)量?jī)x表、專用電源、溫度源、氣源、振動(dòng)源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、信號(hào)源、數(shù)據(jù)采集控制器到實(shí)驗(yàn)連接線等均配套齊全，其性能、精度及規(guī)格均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套。
6 、可靠性強(qiáng)
主控臺(tái)采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)牢固美觀。 采用新型實(shí)驗(yàn)連接線；彈性接觸，接線可靠，牢固不宜拉斷。
7 、直觀性強(qiáng)
主控臺(tái)功能分布采用分塊式結(jié)構(gòu)形式，布置合理，接線方便。面板示意、圖線分明。轉(zhuǎn)換電路模塊正面印有傳感器及電路原理圖、傳感器采用進(jìn)口透明有機(jī)玻璃制作，便于學(xué)生認(rèn)識(shí)及操作。
三、技術(shù)參數(shù)
• 輸入電源： AC220V ± 5% 50 ± 1Hz
• 額定電流：≤ 5A
• 相對(duì)溫度： -5 ℃～ 40 ℃ 相對(duì)濕度：＜ 75% （ 25 ℃ ）
• 外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高 =1450 × 700 × 1230 mm 3
四、主控臺(tái)性能指標(biāo)
1 、主控制屏
控制屏為鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)， 實(shí)驗(yàn)用電設(shè)有漏電保護(hù)及熔絲短路保護(hù)， 直流電源設(shè)置 短路 保護(hù)電路，確保學(xué)生在誤操作后不會(huì)損壞設(shè)備并保證學(xué)生的人身安全。還 提供 專用電源、溫度源、氣源、振動(dòng)源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、信號(hào)源、數(shù)據(jù)采集控制器 , 各種測(cè)試儀表等。其技術(shù)要求如下：
（ 1 ）多路穩(wěn)壓直流電源： 提供高穩(wěn)定、 小紋波系數(shù) ± 15V 、＋ 5V 、 ± 2V ～ ± 10V 可調(diào)、 2V ～ +24V 可調(diào)四路直流穩(wěn)壓電源。具有過(guò)流保護(hù)及短路保護(hù)功能，可顯示正常、故障狀態(tài)。
（ 2 ）信號(hào)源： 可調(diào)音頻信號(hào)源 0.4kHz ～ 10kHz ；可調(diào)低頻信號(hào)源 1Hz ～ 30Hz 。 信號(hào)源采用大規(guī)模集成電路，電位器調(diào)頻，具有穩(wěn)幅、失真小、頻帶寬、穩(wěn)定可靠特點(diǎn)，數(shù)字化等精度顯示，使讀數(shù)更加精確、方便。
（ 3 ）轉(zhuǎn)動(dòng)源控制： 控制轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速， 2V ~ +24V 輸出，數(shù)字式電壓顯示 。
（ 4 ）等精度頻率 / 轉(zhuǎn)速表： 可測(cè)量頻率（具 有內(nèi)測(cè)與外測(cè)功能） 、轉(zhuǎn)速 。 采用高精度的等精度頻率計(jì)，使在不同頻率段保證一致的精度。頻率 測(cè)量范圍為 1 ~100KHz, 轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍為 1 ~100000 轉(zhuǎn) / 分。
（ 5 ）直流電壓表： 測(cè)量范圍為 0 ～ 20V ，量程為 200mV ,2V ， 20V ，四檔直鍵開關(guān)切換，具 有內(nèi)測(cè)與外測(cè)功能 ，輸入阻抗大，精度高，三位半數(shù)顯。
（ 6 ）溫度源： 控制溫度源溫度， 采用高精度智能化 PID 調(diào)節(jié)溫度控制儀表控制。多種輸入輸出規(guī)格，人工智能調(diào)節(jié)以及參數(shù)自整定功能，先進(jìn)控制算法，溫度控制精度 0.5 級(jí) ，溫度 < 200 ℃ ( 可調(diào) ) 。
（ 7 ）轉(zhuǎn)動(dòng)源 ：轉(zhuǎn)動(dòng)盤速度 0 ～ 2400 轉(zhuǎn) / 分 ( 可調(diào) ) ，與光纖、光電、渦流、磁電、霍爾傳感器等配合進(jìn)行測(cè)速實(shí)驗(yàn)。
（ 8 ）振動(dòng)源 ：振動(dòng)梁采用雙平衡式懸臂梁結(jié)構(gòu)，梁端裝有永久磁鋼，振動(dòng)梁頻率 1 Hz~30Hz( 可調(diào) ) 。共振頻率 12Hz 左右。
（ 9 ）氣源： 手動(dòng)氣壓源 0 ～ 20kpa ，裝有氣壓表 。
（ 10 ）傳感器固定架： 裝有 螺旋測(cè)微器。
（ 11 ）計(jì)時(shí)器： 0~9999s ，精確到 0.1s 。
（ 12 ） 數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件： 數(shù)據(jù)采集卡采用 USB 接口、 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換、采樣速度 10 萬(wàn)次 / 秒，采樣速度可以選擇。采樣方式分單步采樣、定時(shí)采樣、連續(xù)采樣，具有虛擬儀表功能。提供的處理軟件有良好的計(jì)算機(jī)顯示界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與編輯，數(shù)據(jù)采集，特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等功能，更注重根據(jù)不同信號(hào)設(shè)定采集的速率、定時(shí)單步采樣周期。軟件還具備虛擬示波器功能。
（ 13 ）、附加說(shuō)明： 控制屏的正面右邊設(shè)有一個(gè)大凹槽，能容納四個(gè)模塊，實(shí)驗(yàn)時(shí)把要用得模塊掛上，足夠滿足一個(gè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拆卸方便。
2 、實(shí)驗(yàn)桌
實(shí)驗(yàn)桌采用 鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)，臺(tái)面材料采用貼面防火板，造型美觀大方。桌面有防火、絕緣、防水、防污、耐磨等功能。桌面右方 預(yù) 留有顯示器安放位置， 實(shí)驗(yàn)桌設(shè)有三個(gè)抽屜，用于放置傳感器模塊、傳感器元件、工具、連接線、資料等；實(shí)驗(yàn)桌右下方可放置計(jì)算機(jī)。桌面用于安裝控制屏并提供一個(gè)寬敞的工作臺(tái)面。
3 、處理電路模塊
SM-1 公共模塊： 有移相器（Δφ± 40 °）、相敏檢波器（ 0 -360 °C ）、低通濾波器（ FT ≤ 35Hz ）組成。
SM-2 應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K： 有應(yīng)變式傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-3 差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)K： 有差動(dòng)變壓器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-4 電容式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K： 有電容式傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-5 霍爾式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K： 有霍爾式傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-6 壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有壓電式傳感器及原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-7 電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有電渦流傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-8 溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有溫度傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-9 壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K： 有壓力傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-10 光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有光纖傳感器原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。
SM-11 氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有氣敏傳感器及原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。燈光顯示濃度。
SM-12 濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K : 有濕敏傳感器及原理圖與處理電路原理圖及各測(cè)試點(diǎn)。燈光顯示濕度。
5 、傳感器器件技術(shù)指標(biāo) ( 參考值 )
序號(hào) |
名 稱 |
量 程 |
精 度 |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 |
備注 |
1 |
電阻應(yīng)變式傳感器 |
0 -500g ( 200g ) |
± 0.5% |
1-6 ， 9 |
簡(jiǎn)易電子稱，裝加熱器 |
2 |
差動(dòng)變壓器 |
± 5mm |
± 1% |
10-13 |
|
3 |
電容式傳感器 |
± 2mm |
± 1% |
14-15 |
|
4 |
霍爾式位移傳感器 |
± 2mm |
± 2% |
16-19 |
|
5 |
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 |
0-2400 轉(zhuǎn) / 分 |
± 3% |
20 |
|
6 |
磁電式傳感器 |
0-2400 轉(zhuǎn) / 分 |
≤ 1% |
21-22 |
|
7 |
壓電式傳感器 |
1-30Hz |
± 2% |
23 |
|
8 |
電渦流位移傳感器 |
≥ 1mm |
± 3% |
24-29 |
|
9 |
K 型熱電偶 |
0 -800 ℃ |
± 3% |
30 |
|
10 |
E 型熱電偶 |
0 -800 ℃ |
± 3% |
30 |
|
11 |
集成溫度傳感器 |
-55 ～ + 150 ℃ |
± 2% |
32 |
|
12 |
Pt100 鉑電阻 |
0 -800 ℃ |
± 2% |
33 |
三線制 |
13 |
Cu50 銅電阻 |
0 -100 ℃ |
± 3% |
33 |
|
14 |
PN 結(jié)溫度傳感器 |
0 -200 ℃ |
± 3% |
35 |
|
15 |
正溫?zé)崦綦娮? |
0 -200 ℃ |
± 3% |
36 |
|
16 |
負(fù)溫?zé)崦綦娮? |
0 -200 ℃ |
± 3% |
37 |
|
17 |
光電轉(zhuǎn)速傳感器 |
0-2400/ 分 |
≤ 1% |
38-39 |
|
18 |
光敏電阻 |
電阻隨照度變 |
± 3% |
40 |
|
19 |
熱釋電傳感器 |
1 -5m |
|
41 |
|
20 |
擴(kuò)散硅壓力傳感器 |
0-50kpa |
± 2% |
42-43 |
差壓 |
21 |
光纖位移傳感器 |
0 -1mm |
± 2% |
45-47 |
|
22 |
氣敏傳感器 |
50-2000PPm |
|
48 |
對(duì)酒精敏感 |
23 |
濕敏傳感器 |
10-95%RH |
± 5% |
49 |
|
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn) 一 金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 二 金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 三 金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 四 金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 五 金屬箔式應(yīng)變片——溫度影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 六 直流全橋的應(yīng)用——電子秤實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 七 移相器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 八 相敏檢波器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 九 交流信號(hào)激勵(lì)的稱重傳感器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 十 差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 一 激勵(lì)頻率對(duì)差動(dòng)變壓器特性的影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 二 差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 三 差動(dòng)變壓器的應(yīng)用——振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 四 電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 五 電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 六 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 七 交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十 八 霍爾式傳感器振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn) *
實(shí)驗(yàn)十 九 霍爾式傳感器的應(yīng)用——電子秤實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 十 霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十一 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十二 用磁電式傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn) *
實(shí)驗(yàn)二十三 壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十四 電渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十五 被測(cè)體材質(zhì)對(duì)電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十六 被測(cè)體面積大小對(duì)電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十七 電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十八 電渦流傳感器的應(yīng)用——電子秤實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十九 電渦流傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn) *
實(shí)驗(yàn)三十 K 、 E 型熱電偶溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十一 熱電偶冷端溫度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) *
實(shí)驗(yàn)三十二 集成溫度傳感器的溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十三 pt100 熱電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十四 Cu50 熱電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十五 PN 結(jié)溫度 傳感器 溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十六 正溫?zé)崦綦娮?溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十七 負(fù)溫?zé)崦綦娮?溫度特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十八 光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三十九 利用光電傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速的其它方案 *
實(shí)驗(yàn) 四 十 光敏電阻演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十一 熱釋電紅外傳感器 特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十二 擴(kuò)散硅壓阻壓力傳感器的壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十三 擴(kuò)散硅壓阻壓力傳感器差壓測(cè)量實(shí)驗(yàn) *
實(shí)驗(yàn)四十四 氣體流量的測(cè)定 *
實(shí)驗(yàn)四十五 光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十六 光纖傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十七 光纖傳感器的測(cè)速實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十八 對(duì)酒精敏感的氣敏傳感器的原理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四十九 濕度傳感器的實(shí)驗(yàn)
備注： 帶 * 號(hào)實(shí)驗(yàn)為思考實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己動(dòng)手組建。
具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：
序號(hào) |
實(shí) 驗(yàn) 模 板 |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 |
傳感器名稱 |
1 |
電阻應(yīng)變式傳感器 |
1-6 ， 9 |
電阻應(yīng)變式傳感器 |
2 |
公共模塊 |
7-8 |
|
3 |
差動(dòng)變壓器 |
10-13 |
差動(dòng)變壓器 |
4 |
電容式傳感器 |
14-15 |
電容式傳感器 |
5 |
霍爾式位移傳感器 |
16-19 |
霍爾式位移傳感器 |
6 |
/ |
20 |
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 |
7 |
/ |
21-22 |
磁電式傳感器 |
8 |
壓電式傳感器 |
23 |
壓電式傳感器 |
9 |
電渦流位移傳感器 |
24-29 |
電渦流位移傳感器 |
10 |
溫度傳感器 |
30 |
K 型熱電偶 |
11 |
30 |
E 型熱電偶 |
12 |
32 |
集成溫度傳感器 |
13 |
33 |
Pt100 鉑電阻 |
14 |
34 |
Cu50 銅電阻 |
15 |
/ |
35 |
PN 結(jié)溫度傳感器 |
16 |
/ |
36 |
正溫?zé)崦綦娮? |
17 |
/ |
37 |
負(fù)溫?zé)崦綦娮? |
18 |
/ |
38-39 |
光電轉(zhuǎn)速傳感器 |
19 |
/ |
40 |
光敏電阻 |
20 |
熱釋電傳感器 |
41 |
熱釋電傳感器 |
21 |
壓力傳感器 |
42-43 |
擴(kuò)散硅壓力傳感器 |
22 |
光纖位移傳感器 |
45-47 |
光纖位移傳感器 |
23 |
氣敏傳感器 |
48 |
氣敏傳感器 |
24 |
濕敏傳感器 |
49 |
濕敏傳感器 |
25 |
數(shù)據(jù)采集卡 |
|
|
