工业传感器创新平台,工业传感器实训平台教学设备

　　设备简介：

　　本实训平台打破了原有多门课程实训相互独立的模式，将电路分析、模电、数电、微处理器、传感器、FPGA技术、虚拟仪器技术、嵌入式技术等多门课程有机地结合在一个综合实训体系之下，同时融入Labview、Protel、C语言的等应用软件，向学生提供一个认识、系统集成、创新和科研相结合的实训平台，培养学生掌握电子设计理念，跟踪电子领域的前沿技术动态，以满足现代化创新性人才培养的需要。

　　该平台既能满足单一课程的理实一体化的实训要求，也能作为职业院校综合创新能力培养的实训平台，更能作为课程设计、毕业设计、大赛训练等设备。

　　产品特点：

　　1）适合电子信息、计算机、自动化、通讯等各职业能力的综合训练

　　突破原有实训模式，将多门课程的实验内容有机地融合在一起。将各课程如电子技术、电路原理、单片机、传感器、虚拟仪器、FPGA、嵌入式等课程的知识点融合在一起进行综合职业技能实训。

　　3）实训环境能很好地解决课程设计、毕业设计和大赛前训练的硬件环境问题

　　4）对学生的三个阶段的实训，培养了学生动手设计操作、系统集成、团队合作等能力和习惯。

　　阶段是实验者根据具体的实验要求，选择合适的功能电路，依据各功能电路的技术参数，组成一个目标系统，然后对目标系统进行功能和参数测试，完成实验测试报告。

　　第二阶段由实验者自主设计和制作系统中的某一功能电路。从原理设计，元器件选型，线路板绘制、制作、安装、调试。实现对原有功能电路的替代。

　　通过实验的阶段的训练，可以帮助学生建立一个系统的概念。通过第二阶段的训练，可以给学生一个研发的完整过程。这两个阶段的实验可以以最短的时间达到的实验效果。同时由学生开发的功能电路又可以作为下一届学生的实验模块，通过几年的积累可以为实验室积累起丰富的功能电路库。

　　第三阶段的训练为多位实验者合作完成一个系统的设计制作和调试。首先由所有参加人员共同完成系统的整体方案设计，然后进行功能划分，由每位实验学生分别完成，完成的过程与第二阶段的训练相同。在这一阶段，主要训练学生的团队合作精神和互相帮助作风，体会共同解决问题的乐趣，分享经验教训。

　　5）模块化的硬件结构和理实一体化的实训教学模式

　　本实训教学平台由控制平台、标准模块和实际对象等组成，各种知识点实训是通过标准模块来体现。综合训练采用实际对象和一个或多个标准模块来完成，通过实训学生可以知道单一知识点的应用和系统的关系，使所学的内容相互串联起来。

　　6）有效地培养学生系统集成能力

　　向学生提供各种功能的实验模块，学生根据实现项目的需要选择合适的实验模块，连接组合后构成一个实验系统，再配以适当的软件或控制方式，即可完成一个实验项目。培养了学生的系统集成能力。提供给学生一个与以后工作过程和环境相近的实训平台，使学生可以很快地适应毕业以后工作。

　　7）更好地为学校节省了实训室建设资金。

　　本实验装置在满足设计性、综合性的实验项目基础上，依然能进行原有的模拟电子技术、数字电子技术、电路分析等实验内容。

一、技术条件

　　1、工作电源：单相三线制AC220V±10%/3A/50Hz/电源;

　　2、整机容量：小于1kVA;

　　3、尺寸：控制屏的长×宽×高：1.3m×0.4m×0.5m

　　实训桌的长×宽×高：1.8m×0.8m×0.8m；

　　4、重量：小于200kg。

二、技术说明

　　1、设备人身安全保护

　　具有电流型漏电保护功能，符合国家低压电气安全标准要求。

　　2、设备安全保护功能

　　1）直流电压表、直流电流表、交流数字毫伏表等测量仪表都具有过量程保护功能

　　2）恒压源、恒流源、信号源、直流稳压电源等都具有短路和开路保护功能。

　　3、主控屏及实训桌

　　主控屏采用1.2毫米冷轧钢板制作，喷塑工艺，结构简洁大方。顶部和后部采用开门形式，均可打开，便于维修和保养。主控屏设计了直流稳压电源、恒压源、恒流源、直流电压表、直流电流表、信号源及频率计、交流数字毫伏表、虚拟采集卡与计算机控制单元、网孔板等仪器仪表。控制屏配置了单相三极电源插座4个，供各类仪器仪表使用。

　　实训桌采用铁质喷塑结构,结构牢固,外形美观大方，实训桌上下可放置计算机主机、监视器及键盘等，还能存放各实训模块。

　　4、仪表说明

　　1）直流数字电压表：测量精度为0.5级，测量范围为0-200V，量程为200mV，2V，20V，200V四档直键开关切换，具有超量程保护功能，带有计算机接口。

　　2）直流数字电流表：测量精度为0.5级，测量范围为0-2A，量程为2mA，20mA，200mA，2A四档直键开关切换，具有超量程保护功能,带有计算机接口。

　　3）数字万用表

　　配置三位半数字式万用表，固定在实验屏的面板上。实验屏提供9V电源给万用表，免除了实验室经常更换万用表电池的工作。

　　4）交流毫伏表：测量频率范围5Hz－1MHz、测量电压范围0－700V的正弦波有效值电压，分为200mV、2V、20V、200V、700V五档量程，3位半数字显示，带计算机接口。

　　5、电源技术说明

　　1）双路0－30V恒压源及数字监视仪表

　　调节范围：0－30/1A连续可调；电压稳定度<3%，纹波电压<1mV，调节精度1%；

　　带三位半数显监示，通过开关切换可显示0～30V电压输出，带有计算机接口；具有短路保护和自动恢复功能。

　　2）0-200mA恒流源及数字监视仪表

　　调节范围：0-200mA连续可调，从0.00mA起调；开路电压：30V，具有开路保护功能，含三位半数显监示，带有计算机接口。

　　3）直流固定电源

　　供±12V，±5V/1A四路直流稳压电源，电源设有过流和短路保护功能。

1、传感器二次线路设计与应用实训单元

　　传感器二次线路设计与应用实训单元技术需求

　　本实验配置基本的水箱、管路、电磁泵等，利用不同工业液位测量传感器，组成多种液位检测系统，可提供的传感器包括有：应变式液位器等。

　　通过实验熟悉的安装测试方法，应用特点，测量范围，安装条件，掌握精度分析方法。

　　计算机控制就是学生能够自己编程进行调试。增强学生的动手能力和实训的能力。手动控制就是直接对设备进行动作，如输出一个电流或者是电压。仪表控制就是仪表直接输出和采集，所有的数据可以在电脑上显示。

　　本装置具有多重安全保护，提供IEC标准信号及相关测试点供单片机接入进行编程实验。

技术指标

　　1）、供电电源：AC220V±10%50HZ±5%1A有良好接地

　　2）、外形尺寸：

　　实验控制箱尺寸：不小于500mm（长）×300mm（宽）×500mm（高）

　　3）、重量：约15kg

实验内容

　　传感器实验：

　　1）涡轮流量变送器工作原理认识实验

　　2）液位变送器的标定方法和工作原理的认识实验

　　3）液位开关工作原理认识实验

　　控制实验：

　　1）液位PID控制实验

　　2）液位组态控制实验

　　3）流量PID控制实验

　　4）流量组态控制实验

　　5）开关量测试实验

配置方案：

2、温度控制实验装置

　　可快速升温，快速降温。其重要结构特点是微小、紧凑、美观、安全。装置由实验温度箱、加热器、可控硅调压模块、风扇、K型温度传感器及Pt100传感变送器等组成。可以和上位机组成温度检测和闭环温度控制系统。通过AD数据采集与上位机通讯。控制参数可以在上位机中设置。上位机软件采用VC\C++、MCGS\虚拟仪器等软件，实现在线检测、控制、参数修改、数据的存储分析、实时曲线和历史曲线显示和打印。装置具有安全保护，提供IEC标准信号及相关测试点供AD数据采集单片机接入进行编程实验。

　　1、实验温度源：温度范围0～150℃，

　　2、PT100温度传感器-50---500℃1只

　　3、PT100温度变送器输出信号：4～20mADC二线制，工作电压：12VDC)，精度等级：0.2%，

　　4、可控硅调压模块：全隔离单相交流可控硅调压模块；控制信号：4-20mADC 1个

　　5、加热铝锭和降温装置（开关量输出）

　　6、热电阻、传感变送的原理认识实验

　　7、温度特性实验

　　8、温度上位机组态控制实验

　　9、研究分析不同P、I、D参数值对控制系统的动态特性、静态特性性能影响与评价

　　10、利用中文组态软件和温度测控实验装置进行组态工程编程训练实验

3、环形带运行装置创新单元（工业级）

　　配置：小型工业环形带运行装置，配有速度调节，松紧调节，数字显示装置，被测工件。

　　由基础实验平台环行输送线实验模块

　　基本配置

　　1.配备环状运行输送带、

　　2.直流电机、

　　3.支撑架、

　　4.称重台和色块、砝码等、

　　5.红外对射式传感器、

　　6.红外反射式传感器、

　　7.电涡流接近开关、

　　霍尔传感器组成，可进行运行速度测量实验、产品计数实验、铁磁物体检测实验、颜色识别实验、物体定位实验。

　　内容包括：

　　1.光电计数：

　　配备光电传感器、计数器，了解动态计数方法

　　2.材质识别技术：

　　配备电涡流传感器与霍尔传感器，识别金属和非金属，铜与铁

　　3.转速测量与控制：

　　配备红外转速传感器（透射式与反射式）、霍尔转速传感器、电涡流转速传感器、磁电转速传感器。了解多种转速测量和控制手段及其各自的特点。

　　4直线位移测量和控制

　　超声波位移传感器，对零件的位移量（距离）实现动态测量。