CSY-2000D传感器与检测技术实验台
系统配置
实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理（模块）、数据采集卡组成。传感器与检测技术实验台主要用于各大、中专院校开设的“传感器原理”“自动检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表与控制”“机械量电测”等课程的实验教学。可根据用户需求选择配套仪器如数据采集软件LABVIEW，微波传感器方位检测监测系统，IRS红外测试系统。
传感器与检测技术实验台采用的传感器大部分是工业结构，便于学生加强对书本知识的理解，并在实验过程中，通过信号的拾取，转换，分析，培养学生作为一个科技工作者具有的基本操作技能与动手能力。主要由主控台、传感器及相应实验模块、温度测控模块、转速、振动测控模块、RS485总线模块（8AI/4AO/8DI/4DO）、配套软件、实验桌等部分组成，实验台桌六部分组成。
一、主控台
1.提供高稳定的±15V、±5V、±2V～±10V可调、＋2V～＋24V可调八种直流稳压电源，并具有过流、过压、漏电、声光报警。
2.主控台面板上装有电压、频率/转速显示表；空气开关、多用插座；高频信号源（音频振荡器）1HZ～10KHZ（可调）；低频信号源1HZ～30HZ（可调）；RS232/USB计算机通讯接口。
3.LCD液晶显示器，控制芯片外扩电压、电流、数字信号输入接口，接收各类传感器信号，准确转换并显示各类传感器模块输出的物理量信号，同时开放单片机液晶数据处理与显示编程环境，便于二次开发。
4.RS485总线多路数据采集单元：8路模拟量输入（0-5V) 、4路模拟量输出（0-5V)、8路DI，4路DO（2路常闭、2路常开），各实验台可通过地址设置联网，通过一台计算机可根据地址采集任何一台实验台的传感器数据信息，同时支持MODBUS-RTU协议，提供通讯协议代码，实现对各检测单元的闭环控制功能。
5.三维仿真软件（免费提供与实验项目配套的仿真软件1套，并提供演示录像）
本软件和实验台实物、模块及传感器完全一致，真实再现，分为传感器原理讲解、传感器结构三维动画分拆、旋转演示、实验过程无提示自主接线、接线正确与否自动判断、零位调整设置、实验过程纠错、放大倍数自主设定、电压表档位切换数显表数值的自动切换、螺旋测微仪和实物旋转方式一致（拓展单独清晰窗口），实验数据记录、实验曲线绘制，实验报告自动生成等，同时可以实现学生异地账户及密码登陆进行仿真实验，教师可以按学生班级分时分段分配及更新远程登陆学生用户账号信息等功能。
传感器配套多媒体3D仿真软件配合动画、语音、文字，生动、详细的介绍各种传感器的内外结构及原理，支持自动播放、动画连线模拟实验过程。
6.实验室云服务软硬件平台
（1）能耗监测单元：监测单元能够完成包括实验台电压、电流、功率、电能等多个电参数的测量、采集及传输，并具有RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU协议，结合云服务平台的终端模块及网关模块不仅具有能耗在线监测分析功能，同时兼容实验台数据采集的其他各种异构、不同协议的信息系统与监控系统；
完成学生信息的添加与读取，分配机位，同时可监测操作各实验台供电状态，实验台时间设定自动通/断电，以便上下实验的教师对实验台的启断电操控；软件云服务平台从学生信息注册，审核，管理、实验课程预习准备、预习题库打分、实验步骤的即时察看、实验过程实时信
息互动、实验过程图像的实时上传的监测显示等方面全面提高实验台的信息化管理水平。
（2）实验台配置传感器数据采集的分节点无线模块，含有模拟量输入、输出、开关量输入、输出等，完成实验数据的实时采集及上传，教师机含有云服务网关模块，支持云端/手机端/PC端访问控制，支持多机组网、数据库、多屏互动、云组态等功能。支持以太网/WIFI/4G等，远程实时查看及监控设备。支持多种第三方协议，内置多种工业设备驱动；能够实现远程编程、上下载、固件升级、诊断、监控及调试程序，随时侦测现场异常状况等。
（3）仪器仪表具备网络接口，提供符合SCPI标准的程控指令、完备的编程手册与可用的程控范例程序（包括源代码）。程控范例应包括获取测量结果、配置测量参数功能，源代码形式应为.NET、Python、或LabVIEW；
（4）实验装置具备网络或USB形式的程控接口，提供可用的程控范例程序、源代码与手册，程控范例应包括获取测量结果、配置测量参数功能，源代码的形式应为.NET、Python、或LabVIEW。
二、传感器及相应实验模块
1. 传感器配置
（1）电阻应变式传感器（量程：0- 200g 精度：±0.5%）
（2）电容式传感器（量程：±2mm 精度：±1%）
（3）扩散硅压力传感器（量程：0 -50KPa 精度：±2%）；
（4）差动变压器（量程：±5mm 精度：±2%）
（5）霍尔式位移传感器（量程：±5mm 精度：±2%）
（6）霍尔转速传感器（转速：2400转/分）
（7）磁电转速传感器（转速：2400转/分）
（8）压电式传感器（精度：±2%）
（9）电涡流传感器（量程：±2mm 精度：±3%）
（10）光纤位移传感器（量程：±10mm 精度：±2%）
（11）光电转速传感器（转速：2400转/分）
（12）K型热电偶（0-300˚C）
（13）E型热电偶（0-300˚C）
（14）Pt100铂电阻（0-300˚C）
（15）Cu50铜电阻（-55 − +150˚C）
（16）湿敏传感器（10 − 95%RH）
（17）气敏传感器（50 −2000ppm）
（18）光敏电阻传感器（暗阻≥5M，亮阻≤1KΩ）
（19）光敏三极管（暗电流：≤0.3µA）
（20）图像传感器：实现立体图像识别、颜色识别、人脸识别
2.传感器实验模块：
（1）应变传感器实验模块
（2）电容位移传感器实验模块
（3）扩散硅压力传感器模块
（4）差动变压器实验模块
（5）霍尔位移传感器实验模块
（6）压电传感器实验模块
（7）电涡流传感器实验模块
（8）光纤位移传感器实验模块
（9）温度传感器实验模块
（10）湿敏传感器实验模块
（11）气敏传感器实验模块
（12）移相检波滤波模块；
（13）暗光街灯模块
（14）红外遥控模块
（15）图像传感器模块等独立实验模块
三、温度实验模块
1.加热源＜200℃（可调）；温度控制范围为：室温～100℃内可完成任意温度的设定控制功能。
2.温度控制器含温度变送器功能，具有热电阻、热电偶等多种信号自由输入(通过输入规格设置)，同时输出工业标准信号0-5V/0—200℃。
3.人工智能工业调节仪，仪表由单片机控制，手动自动切换，能够用该单片机进行单片机测控开放性实验，能够对控制算法（如PID控制、模糊控制等）及输入、输出等进行修改或重新编程，仪表能根据设置自动屏蔽不相应的参数项。
4.含标准0-5V/0-100%功率加热控制信号输入接口，不但可实现智能仪表的闭环PID控制功能，同时可实现基于计算机的闭环温度PID控制功能。
四、转速、振动实验模块
振动源1HZ－30HZ（可调）；主要由直流稳压电源、测试软件、电机等组成；软件部分可同时对电机进行测试与数据记录，数据采集程序显示以下内容：
（1）电机电压；
（2）电机电流；
（3）电机功耗；
（4）转速设置，以及电压电机、电流和转速的实时波形，可完成电机的恒速控制和正弦速率跟随控制等。
五、软件（免费配套）
1.数据采集卡采用高精度A/D转换、多种采样方式：单步采样、定时单步、双向单步、低频扫描、高频扫描等多种方式，可以进行实验项目选择与编辑、数据采集、数据文件的存取、打印及特性曲线的显示和打印。
2.分层的实验管理软件，便于实验教学的管理，系统管理员可以登陆管理、查看、添加、删除实验人员和实验内容。
3.软、硬件提供动态链接库函数，可完成上位机的数据采集，实现与其他检测设备的接口，及自行开发检测控制程序。
4.主控箱含有485总线多功能数据采集控制器（8路模拟量输入（A/D），4路模拟量输出（D/A），8路数字量输入（DI），4路数字量输出（DO）），各实验台能通过485总线构成网络实验系统，能进行各设备地址的设定和更改，可构成网络传感器实验系统。
5.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的VC++等高级语言的温度、转速PID闭环实时控制软件及源程序，动态链接库函数等。
6.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的虚拟仪器Labview闭环温度、转速PID控制软件及源程序。
7.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的Matlab的温度、转速PID闭环实时控制软件及源程序。
8.提供51系列单片机LCD液晶屏传感器数据采集、量纲变换、物理量显示等功能及源程序代码。
9.图像传感器模块提供视觉传感器的图像去噪/边缘检测/角点检测/人脸识别程序及的源程序代码。
10.实验室云管理服务平台，分为学生客户端界面和教师服务端界面，学生客户端实现学生实验课程申请、实验预习，实验视频即时播放，扫码签到，预习答题，实验结果上传等，教师客户端实现老师处理学生申请，新增实验，实验内容设置，课程对应的题库测试打分等。
六、铁质框架实验桌
1.铁质框架实验桌：尺寸:1600×800×800（mm），含高强度支撑脚及万向轮。
2.桌面上预留显示器和示波器安放位置，脚下设两个特制柜可分别安放所有实验模板和计算机主机及键盘。
3.每张实验桌同时含有实验板凳2只。
七、实验项目
1.传感器实验部分
实验一：金属箔式应变片单臂电桥性能实验；
实验二：金属箔式应变片半桥性能实验；
实验三：金属箔式应变片全桥性能实验；
实验四：金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验；
实验五：金属箔式应变片温度影响实验；
实验六：直流全桥的应用电子秤实验；
实验七：交流全桥的应用振动测量实验；
实验八：差动变压器的性能实验；
实验九：激励频率对差动变压器特性的影响实验；
实验十：差动变压器零点残余电压补偿实验；
实验十一：差动变压器的应用振动测量实验；
实验十二：电容式传感器的位移特性实验；
实验十三：电容传感器动态特性实验；
实验十四：直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验；
实验十五：交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验；
实验十六：霍尔式传感器振动测量实验；
实验十七：霍尔式传感器的应用电子秤实验；
实验十八：霍尔测速实验；
实验十九：磁电式转速传感器的测速实验；
实验二十：用磁电式原理测量地震；
实验二十一：压电式传感器振动实验；
实验二十二：电涡流传感器的位移特性实验；
实验二十三：被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验；
实验二十四：被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验；
实验二十五：电涡流传感器测量振动实验；
实验二十六：电涡流传感的应用电子秤实验；
实验二十七：电涡流传感器测转速实验 ；
实验二十八：光纤传感器的位移特性实验；
实验二十九：光纤传感器测量振动实验；
实验三十：光纤传感器的测速实验；
实验三十一：光电转速传感器的转速测量实验；
实验三十二：利用光电传感器测转速的其它方案 ；
实验三十三：温度传感器PT100的温度特性实验；
实验三十四：温度传感器Cu50的温度特性实验；
实验三十五：K型热电偶测温实验；
实验三十六：E型热电偶测温实验；
实验三十七：集成温度传感器特性实验；
实验三十八：气体流量的测定 ；
实验三十九：对酒精敏感的气敏传感器的原理；
实验四十：对酒精敏感的气敏传感器的浓度测试实验；
实验四十一：湿度传感器的原理；
实验四十二：湿度传感器的湿度实验；
实验四十三：图像视觉传感器去噪/边缘检测/角点实验；
实验四十四：图像视觉传感器人脸识别实验；
实验四十五：温度智能仪表温度PID控制实验；
实验四十六：转速智能仪表转速PID控制实验；
实验四十六：计算机温度PID控制实验系统；
实验四十七：计算机转速PID控制系统；
实验四十八：课程设计、毕业设计汇总实验系统实验。
实验四十九：颜色识别实验
实验五十：线性度分析实验
实验五十一：实验报告保存实验
2.虚拟仪器Labview实验部分
实验一：LabVIEW8.0程序开发环境；
实验二：虚拟温度计的设计及标定；
实验三：加法函数节点的应用；
实验四：布尔运算节点操作；
实验五：利用VIs设计函数发生器；
实验六：数组函数的应用；
实验七：簇函数的应用；
实验八：字符串函数的应用；
实验九：While循环移位寄存器的应用；
实验十：子VI的创建与调用；
实验十一：虚拟示波器设计；
实验十二：信号的瞬态特性测量；
试验十二：电子计数器的设计；
实验十三：可逻辑分析设计；
实验十四：频谱（幅值-相位）分析设计；
实验十五：Butterworth滤波器；
实验十六：基于RS485数据采集卡的A/D采集实验；
实验十七：基于RS485数据采集卡的D/A输出实验；
实验十八：基于RS485数据采集卡的DI采集实验；
实验十九：基于RS485数据采集卡的DO采集实验；
实验二十：应变传感器虚拟仪器采集实验；
实验二十一：霍尔传感器虚拟仪器采集实验；
实验二十二：电容传感器虚拟仪器采集实验；
实验二十三：电涡流传感器虚拟仪器采集实验；
实验二十四：光纤传感器虚拟仪器采集实验；
实验二十五：基于LABVIEW温度PID控制系统；
实验二十六：基于LABVIEW转速PID控制系统。
3.MATLAB实验部分
实验一：MATLAB配置 ；
实验二：设备启动/关闭实验；
实验三：A/D操作实验 ；
实验四：D/A操作实验 ；
实验五：DI操作实验 ；
实验六：DO操作实验 ；
实验七：电压状态监视/报警实验；
实验八：PID控制实验；
实验九：基于SIMULINK的PID控制实验；
实验十：基于ANN的故障诊断实验。
八、实验装置应满足以下要求：
面向未来几年内智慧实验室、网络化实验室的需求，对实验装置与仪器设备的网络化与数据采集功能提出以下要求：
仪器仪表：要求具备网络接口，提供符合SCPI标准的程控指令、完备的编程手册与可用的程控范例程序（包括源代码）。程控范例应包括获取测量结果、配置测量参数功能，源代码形式应为.NET、Python、或LabVIEW。
实验装置：要求具备网络或USB形式的程控接口，提供可用的程控范例程序、源代码与手册，程控范例应包括获取测量结果、配置测量参数功能，源代码的形式应为.NET、Python、或LabVIEW。
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