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    YC-998C傳感器實驗儀

    時間:2022-06-18 17:07:45

    整個實驗臺可由傳感器機頭、信號源/數據采集/顯示儀表、信號處理電路、實驗桌四部分組成:
    一、信號源/數據采集/顯示部分:
    1.顯示儀表
    (1)數字式直流電壓表:3位半顯示,電壓范圍0-2V,0-20V;
    頻率/轉速表:4位測量范圍1Hz~9999Hz,1r/min~9999r/min靈敏度≥50mV。
    數字式直流電源表:4位半電流表,電流范圍0-200mA;
    2.兩套振蕩器:
    (1)音頻振蕩器: 0.4KHz — 10KHz輸出連續可調,Vp-p =20V, 180°、0°反相輸出,Lv端最大功率輸出電流0.5A。
    (2)低頻振蕩器: 1-30HZ輸出連續可調,Vp-p=20V,最大輸出電流0.5A,Li端可提供用做電流放大器。
    3.7種穩壓電源:(A).直流±15V電源,主要提供整機工作電源和溫度實驗時的加熱電源,最大激勵電流1.5A。(B)±2V、±4V、±6V、±8V、±10V分五檔可調輸出直流穩壓電源,最大輸出電流1.5A。主要提供傳感器的直流激勵源。
    4.直流恒流源:輸出0-20mA可調,最大輸出電壓28V。
    二、傳感器安裝部分:
    1.二組平行振動梁:平行振動梁為懸臂式結構,一端固定、另一端是自由端,自由端裝有振動圓盤及位于激振線圈中的永久磁鋼,振動圓盤上裝有各類傳感器,利用測微桿和激振信號可完成傳感器的靜態特性和動態特性實驗。一組共振頻率12Hz左右,另一組共振頻率9Hz左右。
    2.電加熱器二組:由電熱絲組成,加熱時可獲得高于環境溫度30℃左右的升溫。
    3. 測速電機一組:由可調低噪聲高速軸流風機組成,與光電,光纖配合進行測速實驗。
    4.光電變換器:由紅外發射、接收管組成
    5.傳感器配置:
    (1) 電阻應變式傳感器:由BHF泊式應變片構成,6片工作片、2片補償片。
    (2)  半導體應變計BY350 工作片 2 片,應變系數 120。精度 5%。
    (3) 霍爾式傳感器: 由JVC公司生產的HZ型線性半導體霍爾片和永久磁鋼構成,信號線性范圍±≥3mm。
    (4) 電容式傳感器:由兩組定片和一組動片組成的差動變面積電容式傳感器,線性范圍≥±3mm。
    (5) 電感式傳感器(差動變壓器)傳感器:由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈,鐵芯為軟磁體氧體,量程±5mm, 精度 5%。
    (6) 電渦流位移傳感器: 由多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成。直流電阻:1Ω-2Ω,線性工作范圍 lmm,量程:≥3mm,
    (7) 壓電加速度傳感器:由PZT-5雙壓電晶片和金屬質量塊構成。f≥10KHZ、Q≥20pc/g。靈敏度:100mV/g,測量范圍:±50g工作范圍擴 30KHZ。
    (8) 磁電式傳感器: 由多股漆包線繞制的線圈和永久磁鋼構成,直流電阻:30Ω-40Ω,靈敏度:0.5V/M/S。
    (9) 熱電偶傳感器:直流電阻:由兩個銅——康銅(分度號為T)的熱電偶串接而成,自由端是環境溫度。( 標配 ) 標準分度熱電偶量程0~500 ℃,精度 3%
    (10) 光電式傳感器:透射型紅外光電開關。
    (11) 壓力傳感器:美國MPX型擴散硅壓阻式壓力傳感器。
    (12) 熱敏電阻傳感器:由熱敏電阻MF-51為探頭的測溫傳感器,靈敏度高。MF 型半導體熱敏傳感器 (25 ℃時阻值為 10KΩ)。
    (13) 氣敏傳感器:靈敏度:50-5000ppm。介質 MQ3(酒精)
    (14) 濕敏傳感器:  濕敏傳感器5~95%RH,精度2%。
    (15) 光纖傳感器:光纖、發射、接收電路組成的導光型傳感器,線性范圍:±1.5mm,紅外線發射、接收,2×60股丫形、半圓分布。
    6.基礎光學及光電傳感器檢測單元
    (1)光敏電阻:硫化鎘(CdS)材料,暗阻≥50MΩ,亮阻≤2KΩ。
    (2)硅光電池:光譜響應420~675nm
    (3)紅外發光二極管  峰值波長940nm,工作電壓10V
    (4)光敏二極管 峰值波長880nm,工作電壓<10V, 暗電流≤0.2µA
    (5)光敏三極管 峰值波長880nm,工作電壓≤10V, 暗電流≤0.3µA
    (6)半導體激光器 波長635nm,功率1-3mw
    三、實驗處理電路
    ⑴ 電橋:提供測試系統調節電路。
    ⑵ 差動放大器:高穩定性直流比例放大器, 放大倍數 1~150 倍。
    ⑶ 電容變換器:差動電容組成的雙 T 電橋檢測電路。
    ⑷ 移相器:交流信號移相項范圍≧140°。
    ⑸ 光電變換器:提供光纖傳感器發射-接收-穩幅-放大電路。
    ⑹ 相敏檢波器:對輸入波形相位敏感的新型電子檢波電路。
    ⑺ 電渦流變換器:包括電渦流傳感器組成的電感振蕩、檢波電路。
    ⑻ 低通濾波器:轉折頻率為 30 Hz左右的低通濾波電路。
    ⑼ 電荷放大器:電容反饋高阻放大器。
    ⑽ 信號變換器:壓 / 阻變換電路。
    ⑾  光電器件轉換器:光敏器件轉換電路。
    四、計算機數據采集與軟件:
    1、3通道16位輸入,最大鉗位±20v,必須實現,為了防止燒壞通道。最小分辨率1mv,連續最大采樣頻率100khz,曲線必須光滑。采樣頻率可選擇1k,10k,200k軟件可配置。存儲數據可以根據需要進行選擇,量程自動切換。
    2、采用USB通訊方式。
    3、所有傳感器實驗采樣和控制軟件必須用labview采集和控制。軟件采集設置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態采樣。在單步采樣時可以以最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差,在動態實驗時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉速。支持打印功能,能把實驗結果在實驗結束后即可打印出來。采集卡硬件具有程控放大功能,在測量小電壓時能有很高精度。分辨率為1mv。學生可以自己編程和調試。
    五、實驗桌:
    專用實驗桌尺寸為1600×800×750(mm),實驗桌面上預留顯示器或示波器安放位置。實驗桌的兩個特制柜可分別安放實驗模板和計算機主機及鍵盤。
    六、可完成的實驗內容
    1、金屬箔式應變片性能—單臂電橋
    2、金屬箔式應變片:單臂、半橋、全橋比較
    3、金屬箔式應變的溫度效應及補償        
    4、熱電偶的原理及分度表的應用
    5、移相器實驗      
    6、相敏檢波器實驗   
    7、金屬箔式應變片—交流全橋
    8、激勵頻率對交流全橋的影響
    9、交流全橋的應用—振幅測量之一      
    10、差動變壓器(互感式)的性能    
    11、差動變壓器(互感式)零點殘余電壓的補嘗
    12、差動變壓器(互感式)的標定              
    13、差動變壓器(互感式)的應用—振幅測量之二
    14、差動變壓器(互感式)的應用—電子秤之二     
    15、差動螺管式(自感式)傳感器的靜態位移性能
    16、差動螺管式(自感式)傳感器的振幅測量   
    17、激勵頻率對差動螺管式傳感器的影響  
    18、電渦流傳感器的靜態標定
    19、被測體材料對電渦流傳感器特性的影響   
    20、電渦流傳感器的應用—振幅測量之三
    21、電渦流傳感器的應用—電子秤之三    
    21、霍爾式傳感器的直流激勵特性             
    22、磁電式傳感器的性能   
    23、壓電傳感器的動態響應實驗                 
    24、差動變面積式電容傳感器的靜態特性
    25、半導體擴散硅壓阻式壓力傳感器實驗
    26、光纖位移傳感器靜態實驗
    27、光纖位移傳感器的動態實驗(一)
    28、光纖位移傳感器的動態實驗(二)
    29、PN結溫度傳感器測溫實驗
    30、熱敏電阻演示實驗
    31、氣敏傳感器(MQ3)實驗
    32、濕敏電阻(RH)實驗
    33、發光二極管(光源)的照度標定實驗
    34、光敏電阻特性實驗
    35、光敏二極管特性實驗
    36、光敏三極管特性實驗
    37、硅光電池特性實驗
    38、激光衍射馬呂斯定律實驗
    39、軟件用戶手冊