创新型测控传感器技术综合实验实训平台

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1、创新型测控/传感器技术综合实验实训平台JGJCS-1113 创新型测控/传感器技术综合实验实训平台 一、 平台介绍采用在工农业生产实际使用的传感器、变换器、调节器、控制单元、执行机构等部件进行实训的创新、开放的实验实训系统。它可以使学生在校期间就了解并认识现代化生产中测试与控制的实际情况，通过理论学习和实际组装、开发设计，掌握传感器测量与控制技术各方面的应用技术，并具有初步的测控系统概念。本实验实训平台主要通过学生自己动手，暴露问题，解决问题，学到更多的实践知识，开拓思维，提高学生动手能力和实际操作能力，让学生毕业前就可以直接面对生产实践中的检测控制系统，缩短以往学生毕业动手能力弱的缺陷，以适

2、应现代工业发展对测控类人才的需求。通过创新型检测及控制实验实训平台的训练，可以具体的掌握以下知识和技能：不同控制单元（单片机、PLC、智能仪表等）的应用；传感器的不同应用类型和场合，不同传感器的原理和特点、监测范围、测试过程；系统电气连接安装、标定及调整；传感器特性曲线的获取、补偿技术；典型工业测试系统的组成；信号的转换、调理、采集和处理分析等。二、系统构成各部分介绍创新型检测及控制实验实训平台系统由公共平台+多种实训单元组成。（一） 公共平台 公共平台包括系统软件，多路直流电源，信号采集单元，系统控制单元（单片机、ARM、智能调节器等），智能变送器单元，操作台（二） 实训单元实训单元是由仿真

3、或缩微各类工业现场测控系统，配置工业传感器，由学生动手组建测控系统。包括有 1） 液位测量和控制单元 本实验配置基本的水箱、管路、智能调节器、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，超声波液位传感器，磁致伸缩液位传感器，电容式液位传感器，浮子式液位传感器等。通过实验熟悉不同液位传感器的安装测试方法，应用特点，测量范围，安装条件，掌握精度分析方法。 2）环形带动态测量和控制单元 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。实训内容包括： 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

4、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配备差动变压器与超声波位移传感器，对零件的位移量（距离）实现动态测量。了解两种不同测量手段的异同点。 5.高度测量配备超声波传感器，组成高度测量系统。无损检测（超声探伤）配备超声波传感器和波形鉴别装置，动态检测输送带上运行的缺陷工件。掌握超声波探伤方法 3） 温度测量与控制单元 配置高低温双向温度源。温度范围（相对-20 度室温）（室温150 度）。各类温度传感器

5、（热敏电阻、铜电阻、铂电阻、E 型热电偶、K 型热电偶），零点温度补偿器。 4） 转子试验单元 配置小型转子台，电涡流传感器，光电传感器，磁电传感器，霍尔传感器等。可以组成的实训内容： 1 转速测量和控制（磁电、光电、霍尔） 5） *环境监测单元 6） 1 环境温度测量实验 2 环境湿度测量实验 3 光照强度测量实验 4 酒精浓度测量 5 一氧化碳浓度测量实验 6 环境噪声测量实验 7 二氧化碳浓度测量实验 7） 生物医学测量单元从原理上介绍各种常用人体监护传感器的工作过程，是各种常规病人生理信号监护仪的原理性近似体现，它也可以体现人体生理信号的某些电特性。 请注意：不能用于病人的正式监护，测

6、量结果不能作为医疗诊断正式依据。心电测试、脉搏测量、呼吸测量、心音测量、血压测量、体温测量三、实验桌：铝木结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，电脑桌连体设计，造型美观大方。采用特制模具制作的优质铝合金做框架，铝合金表面经氧化处理，经久耐用，美观大方，符合现代审美观，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置储存柜及电脑主机柜。 详见 实验台 教学模型 电话号码 010-87966065高级测控系统综合实验平台JGJCS-1114 型 高级测控系统综合实验平台图片供参考，产品以实物为准一、系统概述 1本实验平台是将计算机技术、单片机技术、控制技术和通信技术应用于传感器原理和应用性实验的

7、综合性实验系统。主要用于各大、中专院校及职业院校开设的：传感器原理与技术、自动化检测技术、非电量检测技术、工业自动化仪表、单片机接口技术等课程的实验教学，也可以作为相关科研人员的实验开发平台。 2 实验系统还适用于大学生课程设计、毕业设计、和电子竞赛的开发平台，体现了灵活、开放、创新、综合、跨领域、跨专业的设计理念。其功能扩展模块覆盖了我个专业多门课程，适合电子类、通信类、自动化类、计算机类、机电类、测控仪器类等专业的学生进行综合、创新设计。 3 系统能完成传感器与检测技术相关课程实验的教学，通过实验能掌握伟传感器原理、信号调理、信号检测及对象控制的方法。二、特点 1 模块化设计：采用标准的模

8、块化设计，增强系统的结构性；产品上部设计图,增加了液晶电脑与示波器工具放置位置，便于实验室的管理与使用。 2 接近工程：系统上采用了部分工业型传感器，即可以用来完成传感器原理、结构与调理电路的教学，也可以用来解决工业工程和过程中的实际问题； 3 持续发展：结合 MCS-51 单片机、嵌入式单片机知识可以将检测及监控系统提高到更高层次。 4 开放式设计：系统中的软、硬件及系统均按照全开发的思想进行设计，以便于学生开展研究型和创新型的实验，也可以作为二次开发的实验平台。 5 最小知识单元：每个模块均可拆分到该知识层次的最小知识单元。三、技术性能 1、 输入电源：单相三线 220V10% 50HZ

9、2、 工作环境：温度-10+50 相对湿度85%（25） 海拔4000m 3、 绝缘电阻：大于 3M 4、 装机容量：小于 0.5Kva 5、外形尺寸：155cm60clm140cm，以产品实物为准四、装置的配备（一）电源系统 1、供电及安全体系：单相三线 220V 电源输入，由漏电保护器的控制电源开关。 2、直流稳压电源：5V/1A、12V/1A、15V/1A直流稳压电源，均具有短路软截止自动恢复保护功能；030V/1A 连续可调电源，均具有短路软截止自动恢复保护功能，带数显电压表指示；01000mA 连续可调恒流源、具有开路保护功能，带数显指示功能。 3、功率函数信号发生器 频率范围：0.

10、2HZ2MHZ，分七档 输出波形：正弦波、三角波、方波、脉冲波、斜波 占空比调节：20%80% 扫频速率：10MS5S 输出电压幅度：20VP-P（负载 1 M）、10VP-P（负载 50） 输出保护：短路保护，抗输入电压35V（1 分钟） 频率计：六位LED 显示 外测范围：0.1HZ50MHZ 外测灵敏度：100MV 幅度显示：三位 LED （二）常规仪表：1、直流数字电压表：范围 0300V，三位半数显，精度 0.5 级。 2、直流数字电流表：范围 0500mA，三位半数显，精度 0.5 级。 3、虚拟示波器：具有数字存储示波器（2 通道输入，具有常规波形测量、非线性测量、频率特性分析等

11、功能）。 4、低频函数信号发生器：提供正弦波、三角波、方波、抛物波、斜波，输出频率范围 0.1HZ1.5HZ，峰值 015V 可调。 5、四位数显频率计：测量范围 1300KHZ。 6、 温度控制器，加热源：提供一只 XMTD3000 温度控制器，可以显示设定温度和当前温度。 7、 MF500 型万用表测量范围：直流电压：DCV 2.5/10/50/250/500/2500V 直流电流：DCA 50uA/1/10/100/500mA 交流电压：ACV 10/50/250/500/2500V 电阻： R1 R10 R100 R1K R10K 8、 数据采集卡，用于电信号的采集、处理、显示。（三）

12、、控制器单元挂箱(MCS-51 单片机+C8051F020 单片机) 挂箱主要用于插接不同的 CPU 模块。挂箱上包含了 CPU 模块的接口插座和基本实验电路及系统扩展电路，可单独完成大部分的基本实验，挂箱上有三个(40P、40P、20P)扁平电缆接口槽用于和其他挂箱连接。挂箱上的资源如下： (1)8155 接口模块 (9)AT24C02 存储器模块 (2)8255 接口模块 (10)PCF8563 日历时钟模块 (3)8279 键盘显示接口模块 (11)单次脉冲模块 (4)8253 可编程定时器模块 （12）93C46 串行 EEPROM 模块 (5)MAX813硬件看门狗模块 （13）红外

13、线收发模块 (6) I2C EEROM 模块 （14）DS18B20 数字温度传感器模块 （7）8250 模块 （15）开关量输入模块 （8）8251 模块 （16）关量输出模块控制器单元挂箱支持 CPU 模块和译码模块：模块名称 功能指标 51 系列 CPU 模块（配 JG-3000 仿真器） 支持 80C31、80C51，含 32K SRAM、64K ROM 组成数据总线、地址总线和控制总线 Cygnal51CPU 模块（配 SY-EC5 仿真器） 采用美国Cygnal 公司的嵌入式单片机 C8051F020 芯片，含 32K SRAM，组成数据总线、地址总线和控制总线 译码模块 采用 L

14、ATTICE 公司的 ispLSI1016E 完成整个系统的译码工作（四）、JG-100 信号转换单元挂箱挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和控制器单元挂箱信号连接。挂箱支持的模块：模块名称 功能指标 8 位并行 AD 模块 由 AD0809 模数转换电路组成 8 路 8 位 AD。 8 位并行 DA 模块 由两只 DA0832数模转换电路组成 2 路 8 位 DA。 12 位并行 AD 模块 由 AD574 模数转换电路组成 12 位 AD。 12 位并行 DA模块 由 TLV5613 数模转换电路组成 12 位 DA。 I/O 扩展模块 由两块 74LS244 芯片扩

15、展成 16 路并行输入电路。由两块 74LS273 芯片扩展成 16 路并行输出电路。用 74LS164 芯片组成串转并输出电路。用74LS165 芯片组成并转串输入电路。转换模块 用 LM311 实现 V/F 电路和 F/V 电路用 TLC549 芯片组成串行AD 转换电路。用 TLC5615 芯片组成串行 DA 转换电路。（五）、JG-400 对象挂箱(一) ：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。挂箱支持的模块：模块名称 功能指标继电器模块 由两个 5V 继电器、2 个 12V 继电器和 2 个 24V 继电器组成。光耦隔离模块 由 3 个 TLP5

16、21-4 芯片组成 12 入 12 出。 LED 显示模块 用 16 个 LED 灯组成逻辑电平测试电路开关量模块 用 16 个按键组成高低电平输出电路（六）、JG-500 对象挂箱(二) ：挂箱上有三个（40P、40P、20P）扁平电缆接口槽用于和其他挂箱信号连接。挂箱支持的模块：模块名称 功能指标 IC 卡读写模块 I2C 总线实现 IC 卡的读写及识别直流电机 带驱动小直流电机，测速部分由 1 个霍尔传感器组成步进电机 采用四相步进电机，带驱动电路交通灯模块 采用 16 个 LED 灯和四位数码管组成。语音处理模块 采用 1730 专用语音芯片组成 PWM调制模块 由 324 运放芯片组成,用于小直流电机调速（七）、开闭环创新实验单元 USB 接口，配套上位机软件，可完成 4 层电梯控制，邮件分拣，数字逻辑分拣，机器人自动扫雷等