GYCGQ-3000E传感器综合实验台

一、简介：传感器检测技术实验台将传感器、检测技术及计算机控制技术、虚拟仿真技术有机的结合，实现对传感器技术的虚实孪生的理、实、虚一体化全流程教学。适用于“非电量检测技术”、“工业自动化仪表与控制”等课程的实验教学。传感器综合实验台包括操作台与设备主台体、各传感器模块等部分组成，支撑采用全钢结构，牢固耐磨，实训桌底部安装有带刹车功能的万向轮，可以灵活，方便移动设备； 实验台和操作终端显示器镶嵌在实验台内，实验台台面平整，桌面台体预留玻璃台面用于显示控制终端显示器。

1.1提供高稳定的±15V、±12V、＋5V、±4V、0V＋24V等可调直流稳压电源；配有电压、气压、频率、温度、转速、数显表及信号源、转动源等测试源。仪表及信号源：配装有电压表（三位半模拟电压表三档切换200mV,2V,20V）、频率显示表（频率表量程自动切换0～10KHz，可进行转速切换量程0～3000转/分）；音频信号源（音频振荡器）0.5Khz ～10KHz（可调）具有短路保护功能；低频信号源1Hz～30Hz(可调)具有短路保护功能；高精度PID智能调节仪表可控制温度、转速等闭环控制；提供通讯协议以及图形化编程软件参照Labview虚拟仪器编程指导示例（20个编程指导实验）。

1.2实验台采用钢木结构，实验台底座采用优质钢板喷塑工艺，实验台桌脚安装有可调支脚高低可调，桌面采用高密板表面附防腐蚀三聚氢胺贴面：数据处理计算机选配。支持安装Unity3D开发的教学仿真软件，数据采集软件。传感器实验台整体尺寸140*70*100cm（长*宽*高），附带实验椅。实验台桌面预留示教器终端安装台，安装台带锁。传感器模块储放柜：钢木结构，与实验台颜色协调，用于放置各种传感器模块及测量模型。

1.3实验室电源及网络布线要求：单相三线，220V±10%，50Hz，每台单机功率： 1kVA。实验台摆放应充分考虑教学要求和安全用电要求，电源插座和电源线隐藏处理，每个实验台有漏电保护器，墙壁总电源配有空气开关保证供电控制的整体性。

二、机电传感器配置：

主控台具有多路直流电源、信号源可调旋钮。数据采集模块、方便使用可结合与Qt上位机通过串口完成数据的本地通讯，可完成云端远程的物联网服务器的搭建网络实验。所配置的传感器可用于二次开发，也可用于ELVISIII-board、myDAQ-board 、myRIO-board平台使用。上位机部分：具有采集软件，主要实现数据信息的人机交互功能。在上位机上可以实现实验数据的自动记录、实验报告自动生成。

（一）通用传感器：

1、电阻应变式传感器： 量程0～200g  精度：±1%  

2、扩散硅压力传感器：量程4-30kpa  精度：±1%

3、差动变压器 ：量程±4mm，  精度：±2%

4、电容式传感器 ：量程±2.5mm ， 精度：±3%

5、霍尔式位移传感器：量程±1mm ， 精度：±3%，采用完全开放式可自主拆装的传感器机构，方便维修，可自行焊接霍尔元件，即方便维修、防尘，又便于教学。

6、霍尔式转速传感器 ：量程 0～2500转/分 ， 精度：±1%

7、磁电式传感器 ：量程0～2500转/分 ， 精度：±2%

8、压电式传感器 ：轴向灵敏度 5～20pC/g 最大横向灵敏度 ：4％

9、电涡流位移传感器：量程：0～ 1mm ，  精度±2%

10、光纤位移传感器 ：量程0～1mm ， 精度±5%

11、光电转速传感器： 量程0～2500转/分  精度±1%

12、集成温度传感器：量程室温～120℃ 精度±4%

13、Pt100铂电阻：量程室温～120℃ 精度±4%     

14、K型热电偶 ：量程室温～120℃ 精度±4%    

15、图像传感器：基于DSP机器视觉传感器立体工件形状识别、颜色识别、二维码识别、目标跟踪。16、气敏传感器：量程50～2000PPm 、  湿敏传感器 ： 量程10～95%RH13)

17、射频传感器：IC、ID卡信息读取应用。RFID传感器模块：RFID标签防冲突算法，EPC和IS0-18000－6C通讯协议和原理；大功率RFID读卡器原理和设计RFID。

18、PN结温度传感器 量程常温～120℃          

19、NTC热敏电阻： 量程在室温20℃～23℃时，电阻为9.8K～10K

20、集成温度变送器：采用集成温度作为标准变送器进行温度控制PID输入信号。

21、光栅传感器：光栅莫尔条纹玻璃50线，光栅莫尔条纹传感器50线/mm透射光栅夹角可调、主尺副尺可拆装，莫尔条纹清晰可见。具有光栅四细分波形整形、微分波形、辩向检测、位移显示从原理到应用测量完整的实验流程。供电DC5V,含光源、透镜，二维调节架。

22、智能物联网系统创新平台采集软件：WIFI无线传输，IP浏览器、安卓APP登录检测控制终端。支持二次开发每个无线WIFI模块节点同时含有配套无线传感器网络数据采集软件及数据库开发包。

23、超声波传感器：0—100cm, 精度：±1%，通过无线WIFI在远程PC上浏览器打开测量界面，也可通过自带的位移显示屏幕：3.2寸。

24、无线WIFI网络远程声音控制，控制板自带蜂鸣器。

25、无线WIFI网络远程控制继电器控制。

26、无线WIFI网络远程控制光源模块。

27、无线WIFI网络远程控制流水灯控制模块，自带数码灯不低于6只。

28、角速度加速度传感器及贯导装置单元：量程0～±90°，全量程精度：±0.1°，高抗震性能>3500g，支持双轴倾角测量。双电机导航动态运动，双电机贯导导航器，角速度、加速度一体化系统，具有模拟检测，虚拟仿真检测，上位机动态测试仿真。具有测试环节翻转激励信号X轴，Y轴,Z轴和响应信号X轴，Y轴，Z轴。模拟器环节：双输入输出环节。增益环节：双路电机可控。调制环节：X轴调制信号，载波信号，X轴输出。Y轴调制信号，载波信号，X轴输出。精度0.1放大器环节：双路X一路，Y一路，Z一路。DC24V供电，便携式、提供独立的上位机软件。具有数据及波特图保存分析功能；含上位机软件。

29、智能电子锁：信息存储与比对，尺寸：11*12*28mm，工作电压3.3-5v；

30、气压海拔传感器及模块：压强范围为：300至1100 hPa（海拔9000m至-500m）的大气压。AQI指数检测，利用空气的压力，测量出物体所在位置的高度。

31、无线通讯传感器及模块： WiFi通讯芯片，集成天线开关、RF balun、功率放大器、接收低噪声放大器、滤波器、电源管理模块，支持2.4GWiFi网络。智能感知平台采用ARM模块ESP32可通过外围传感器和Windows/Linux系统搭建的物联网系统实现远程监控的能力。

32、光敏电阻：cds材料，暗阻≥2MΩ，亮阻≤1KΩ，响应时间40ms≤（上升）100ms≤（下降）

33、光敏二极管：（Vr：20v、I D＜0.1μA、tf ：10ns λp：880nm）

34、传感器光源：白光光源不小于500LX,激光光源不小于=630nm

35、光功率传感器：含光功率仪表0—1999mW，光功率探头。具有光电流mA、光电压V、光功率mW一键切换功能。

36、HY虚拟仪器软件：配合传感器实验台主模块支持USB接口协议可用于模拟量数据采集，具有功能虚拟仪器界面，避免不同软件切换误差。具有虚拟示波器、频域信号、时域信号软件。

37、多媒体教师演示台：在教师机实训台上应安装实时录播设备，可将实验台操作过程录制并同传到学生机电脑屏幕上，像素不低于1080P，内置麦克风（可接蓝牙麦克风），光学放大100倍，无损变焦，可连接一体机。远程客户端：能够一键控制开关、闭合。并完成云端远程的物联网服务器的搭建。实时显示、PC端显示、IP浏览器客户端显示。

（二）测试控制源：

1、温度源：采用电加热模式，温度源具有超调保护功能，加热源＜150℃（可调），具有冷却风扇，能对加热源进行快速冷却。可进行智能仪表PID闭环控制。

2、振动源：1Hz～30Hz（振动频率、幅度可调）采用两片悬臂梁方式利用电磁原理激振，共振频率10-12Hz.

3、转动源: 转速为0～2500r/min，由转盘、导柱、直流电机等组成。 可以手动控制也可进行智能调节闭环PID自动控制。学习智能仪表的使用。

4、压力源：0～40KP。

（三）检测电路单元：

配有应变、电容、温度、霍尔、电涡流、差动变压器，移相器 、相敏检波低通滤波、压电、智能感知电路单元。等超声波传感器模块、光电、光栅传感器模块。

（四）传感器与检测技术实验台数据采集卡及处理软件：

4.1高速虚拟仪器据采集卡：12位AD上位机软件：实时采集实验数据，对数据进行动态、静态处理和分析有端点法、最小二乘法线性分析。虚拟仪器界面，具有直流电压、直流电流测，交流电压、交流电流测量功能，测量范围：测量直流电压±10伏，测量交流电压±10伏交流电流采集4—20mA、直流电流采集4—20mA,提供交直流电压电流采集截图。并且具有直流电压0-5V、4-20 mA、电流输出和交流正弦波0—100KHz输出功能。

4.2该数据处理卡功能兼容Labview、C++、Python不但能够满足多种教学需求还能够满足用户的开发设计需求，用户完全可以自己编写软件下载更新程序。

（五）实验台附件：USB数据线、实验线、砝码、检测体、测微器、电源线、实验指导书、实训室规章制度展板、6S管理展示板、实验室规程展示板。

3D传感器实验台虚拟软件课件至少12种传感器，内嵌实验台教学视频。可实时讲解传感器使用使用情况，可完成语音讲解、结构展示，可真实反应课程讲解的原理、动态实验、静态实验、工业应用。配有二维码智书，扫二维码具有讲师出镜讲解视频、PPT课件。

（六）配套服务：培训、科研、协同课程体系改革相关技术支持。

（七）实验实训项目：

项目一:传感器与智能控制的基本知识.

项目二:温度温度传感器的检测控制及应用

项目三:压力类传感器的检测及应用.

项目四光电类传感器的检测应用

项目五:非接触位移传感器的检测应用.

项目五：物位感知传感器的应用.

项目六：位移类传感器的检测应用

项目七：环境传感器的应用

项目七：频率类交流供电传感器的应用.

项目八：振动类传感器的综合应用.

项目九：传感器检测电路信号调理综合实验

项目十：闭环控制：温度、转速、光照、声音

项目十一：物联网智能传感器的综合应用

项目十二：虚拟传感器实验

项目十三：非接触无损检测类实验