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YC-998型传感器系统实验仪

时间:2020-07-10 16:59

(一)、实验内容
1.箔式应变计性能—应变电桥;
2.箔式应变计三种桥路性能比较;
3.箔式应变计的温度效应;
4.应变电路的温度补偿;
5.半导体应变计性能; 
★6.半导体应变计直流半桥测试系统; 
★7.箔式应变计与半导体应变计性能比较;
8.移相器实验;
9.相敏检波器实验;
10.箔式应变计交流全桥;
11.激励频率对交流全桥的影响; 
★12.交流全桥的应用—振幅测量; 
★13.交流全桥的应用—电子秤;
14.差动变压器性能;
15.差动变压器零残电压的补偿;
16.差动变压器的标定; 
★17.差动变压器的振幅测量;
18.差动螺管式传感器位移测量; 
★19.差动螺管式传感器振幅测量;
20.激励频率对电感传感器的影响;
21.热电式传感器—热电偶; 
★22.热敏式传感器测温实验;
23.P-N节集成温度传感器;
24.光纤位移传感器—位移测量;
25.光纤传感器—转速测量; 
★26.光电传感器转速测试;
27.霍尔式传感器直流激励特性;
28.霍尔式传感器交流激励特性; 
★29.霍尔传感器振幅测量; 
★30.霍尔传感器的应用—电子秤;
31.电涡流传感器的静态标定;
32.被测材料对电涡流传感器特性影响; 
★33.电涡流传感器振幅测量; 
★34.电涡流传感器称重实验;
35.电涡流传感器测速实验;
36.磁电式传感器性能;
37.压电加速传感器振动实验;
38.电容式传感器特性;
39.扩散硅压阻式传感器实验;
40.气敏传感器特性实验;
41.湿敏传感器特性演示;
42.光敏电阻传感器实验;
43.综合传感器—力平衡式传感器;
44.双平行梁的动态特性实验。
45.光敏三极管传感器实验
46.红外报警器传感器实验:工作范围≦5M
 
(二)、传感器安装台部分
    双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢,通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器可做静态或动态测量。
应变梁:应变梁采用不锈钢片,双梁结构端部有较好的线性位移。
两付双平行悬臂梁及螺旋测微仪,位移范围25mm,振动频率1~30Hz,连续可调。
(三)二套显示仪表
1、 数字式电压:3位半显示,输入阻抗100KΩ,电压范围0-200mV、0—2V、0—20V。数字频率/转速表:由四只数码管,2只发光管组成,输入阻抗100KΩ,精度1%。频率测量范围1-9999 Hz,转速测量范围1-9999Pem。
(四)二种振荡器
音频振荡器:
0.4KHz—10KHz输出连续可调,V-p-p值20V,0°、180°反相输出,Lv端最大功率输出电流0.5A。
低频振荡器:
1—30Hz输出连续可调,Vp-p值20V,最大输出电流0.5A,Vi端可提供用做电流放大器。
(五)两组直流信号源
直流±15V,主要提供高性能低文波小数温度实验时的加热电源,最大激励1.5A。±2v~±10v五档输出,最大输出电流1A。提供直流激励源。
(六)信号及变换
电桥:
用于组成应变电桥,提供组桥插座,标准电阻和交,直流调平衡网络。
差动放大器:
通频带0-10kHz,可接成同相,反相,差动输入结构,增益为1-100倍的直流放大器。
电容变换器:
由高频振荡,放大和双T电桥组成的处理电路。
电压放大器:
增益约为5 倍,同相输入,通频带0-10KHz
移相器:
允许最大输入电压10Vp-p,移相范围≥±20°(50kHz时)
相敏检波器:
可检波电压频率0-10kHz,允许最大输入电压10Vp-p,极性翻转整形电路与电子开关构成的检波电路。
电荷放大器:
电容反馈型放大器,用于放大压电传感器的输出信号。
低通滤波器:
由50Hz陷波器和RC滤波器组成,转折频率35Hz。
涡流变换器:
输出电压≥∣8∣V(探头离开被测物)。变频式调幅变换电路,传感器线圈是振荡电路中的电感元件。
光电变换座:
由红外发射、接收管组成。 
 
(七)二套悬臂梁、测微头
双平行式悬臂梁二副(其中一副为应变梁,另一副装在内部与振动圆盘相连),梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头,可进行压力位移与振动实验。
(八)电加热器二组
由电热丝组成,加热时可获得高于环境温度30℃左右的升温。
(九)测速电机一组
由可调的低噪声高速轴流风扇组成,与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。
(十)手动气压源
手动气压源,表示压力标:0~40Kpa。
(十一)传感器
1、金属应变式传感器
铂式应变电阻值:350Ω×4,      温度补偿片×2 B  F环氧基底防蠕变,工作片×4,补偿片×2,灵敏系数2
 
2、半导体应变片传感器350Ω×2
3、热电偶(热电式)传感器
直流电阻:10Ω左右,由两个铜一康铜热电偶串接而成,分度号为T冷端温度为环境温度
4、差动变压器
量程:≥5mm  直流电阻:5Ω-10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈,铁芯为软磁铁氧体,暗电阻 ≥0.1mΩ
5、电感式螺管式传感器:量程正负5m m
6、电涡流位移传感器:
量程:3mm,直流电阻:1Ω-2Ω,多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成
7、霍尔式传感器
日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片,它置于环形磁钢构成的梯度磁场中, 梯度磁场与线性霍尔元件,测量范围:25mm
8、磁电式传感器
直流电阻:30Ω-40Ω,由线圈和铁芯组成,灵敏度:0.4v/m/s
9、压电加速度传感器
      PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率:≥5KHz
10、 电容式传感器
量程:±5mm, 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容传感器
11、压阻式压力传感器
量程:15Kpa,供电:≤4V
12、光纤传感器
光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器,线性范围:±1.5mm,红外线发射、接收,2×60股丫形、半圆分布。
13、PN结温度传感器
       利用半导体PN结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器,灵敏度:-2mV/℃
14、热敏电阻
半导体热敏电阻半导体MF负温度系数
15、气敏传感器
酒精   测量范围:50—2000ppm
16、湿敏电阻
高分子薄膜电阻型:RH:几MΩ—几KΩ,响应时间:吸湿、脱湿小于10秒。湿度系数:0.5 RH%/℃,测量范围:10%R11--95%RH,工作温度:0℃--50℃
17、光电传感器
   由光耦、达林顿输出及整形电路组成,n≤2400r/min
18、光敏电阻
Cds光敏电阻,额定功率20mw,暗阻≥5MΩ
19、光敏三极管
峰值波长880nm,工作电压≤10V, 暗电流≤0.3µA
20、红外报警器传感器
红外报警器传感器:工作范围≦5M
(十二)资料与附件
实验指南、实验附件(实验叠插线、多种涡流被测体片、称重砝码、信号线)
带传感器仿真实训软件
 
数据采集卡及处理软件(学生自己可以编程)
针对目前市售的传感器实验系统所配的采集器(卡)动态范围太小,分辨率和精度过低的缺点,该数据采集达到了工业级的要求,达到了很高的测量精度和动态范围,接口部分采用USB接口,方便用户的实际使用。该采集器既能满足完全的实验要求,取代现有的仪表显示读数,也可作为科研人员直接的科研开发使用。
具体技术指标如下:
(提供labview连接数据库和提供组态连接数据驱动,两种软件都能够采集),配套检测所有传感器的信号和增强型模块输入和控制。
1、3通道16位输入,最大钳位±20v,必须实现,为了防止烧坏通道。最小分辨率1mv,连续最大采样频率100khz,曲线必须光滑。采样频率可选择1k,10k,200k软件可配置。存储数据可以根据需要进行选择,量程自动切换。
2、所有传感器实验采样和控制软件必须用labview采集和控制。软件采集设置可分单步采样、定时采样、双向采样、与动态采样。在单步采样时可以以最小二乘法与端点法分析其最大非线性误差或最大迟滞误差,在动态实验时可以分析其输入波形的频率、振幅或转速。支持打印功能,能把实验结果在实验结束后即可打印出来。采集卡硬件具有程控放大功能,在测量小电压时能有很高精度。分辨率为1mv。学生可以自己编程和调试。