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          YC-998型傳感器系統實驗儀

          時間:2022-06-18 17:07:58

          (一)、實驗內容
          1.箔式應變計性能—應變電橋;
          2.箔式應變計三種橋路性能比較;
          3.箔式應變計的溫度效應;
          4.應變電路的溫度補償;
          5.半導體應變計性能; 
          ★6.半導體應變計直流半橋測試系統; 
          ★7.箔式應變計與半導體應變計性能比較;
          8.移相器實驗;
          9.相敏檢波器實驗;
          10.箔式應變計交流全橋;
          11.激勵頻率對交流全橋的影響; 
          ★12.交流全橋的應用—振幅測量; 
          ★13.交流全橋的應用—電子秤;
          14.差動變壓器性能;
          15.差動變壓器零殘電壓的補償;
          16.差動變壓器的標定; 
          ★17.差動變壓器的振幅測量;
          18.差動螺管式傳感器位移測量; 
          ★19.差動螺管式傳感器振幅測量;
          20.激勵頻率對電感傳感器的影響;
          21.熱電式傳感器—熱電偶; 
          ★22.熱敏式傳感器測溫實驗;
          23.P-N節集成溫度傳感器;
          24.光纖位移傳感器—位移測量;
          25.光纖傳感器—轉速測量; 
          ★26.光電傳感器轉速測試;
          27.霍爾式傳感器直流激勵特性;
          28.霍爾式傳感器交流激勵特性; 
          ★29.霍爾傳感器振幅測量; 
          ★30.霍爾傳感器的應用—電子秤;
          31.電渦流傳感器的靜態標定;
          32.被測材料對電渦流傳感器特性影響; 
          ★33.電渦流傳感器振幅測量; 
          ★34.電渦流傳感器稱重實驗;
          35.電渦流傳感器測速實驗;
          36.磁電式傳感器性能;
          37.壓電加速傳感器振動實驗;
          38.電容式傳感器特性;
          39.擴散硅壓阻式傳感器實驗;
          40.氣敏傳感器特性實驗;
          41.濕敏傳感器特性演示;
          42.光敏電阻傳感器實驗;
          43.綜合傳感器—力平衡式傳感器;
          44.雙平行梁的動態特性實驗。
          45.光敏三極管傳感器實驗
          46.紅外報警器傳感器實驗:工作范圍≦5M
           
          (二)、傳感器安裝臺部分
              雙平行振動梁的自由端及振動圓盤下面各裝有磁鋼,通過各自測微頭或激振線圈接入低頻激振器可做靜態或動態測量。
          應變梁:應變梁采用不銹鋼片,雙梁結構端部有較好的線性位移。
          兩付雙平行懸臂梁及螺旋測微儀,位移范圍25mm,振動頻率1~30Hz,連續可調。
          (三)二套顯示儀表
          1、 數字式電壓:3位半顯示,輸入阻抗100KΩ,電壓范圍0-200mV、0—2V、0—20V。數字頻率/轉速表:由四只數碼管,2只發光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz,轉速測量范圍1-9999Pem。
          (四)二種振蕩器
          音頻振蕩器:
          0.4KHz—10KHz輸出連續可調,V-p-p值20V,0°、180°反相輸出,Lv端最大功率輸出電流0.5A。
          低頻振蕩器:
          1—30Hz輸出連續可調,Vp-p值20V,最大輸出電流0.5A,Vi端可提供用做電流放大器。
          (五)兩組直流信號源
          直流±15V,主要提供高性能低文波小數溫度實驗時的加熱電源,最大激勵1.5A。±2v~±10v五檔輸出,最大輸出電流1A。提供直流激勵源。
          (六)信號及變換
          電橋:
          用于組成應變電橋,提供組橋插座,標準電阻和交,直流調平衡網絡。
          差動放大器:
          通頻帶0-10kHz,可接成同相,反相,差動輸入結構,增益為1-100倍的直流放大器。
          電容變換器:
          由高頻振蕩,放大和雙T電橋組成的處理電路。
          電壓放大器:
          增益約為5 倍,同相輸入,通頻帶0-10KHz
          移相器:
          允許最大輸入電壓10Vp-p,移相范圍≥±20°(50kHz時)
          相敏檢波器:
          可檢波電壓頻率0-10kHz,允許最大輸入電壓10Vp-p,極性翻轉整形電路與電子開關構成的檢波電路。
          電荷放大器:
          電容反饋型放大器,用于放大壓電傳感器的輸出信號。
          低通濾波器:
          由50Hz陷波器和RC濾波器組成,轉折頻率35Hz。
          渦流變換器:
          輸出電壓≥∣8∣V(探頭離開被測物)。變頻式調幅變換電路,傳感器線圈是振蕩電路中的電感元件。
          光電變換座:
          由紅外發射、接收管組成。 
           
          (七)二套懸臂梁、測微頭
          雙平行式懸臂梁二副(其中一副為應變梁,另一副裝在內部與振動圓盤相連),梁端裝有永久磁鋼、激振線圈和可拆卸式螺旋測微頭,可進行壓力位移與振動實驗。
          (八)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。
          (九)測速電機一組
          由可調的低噪聲高速軸流風扇組成,與光電、光纖、渦流傳感器配合進行測速實驗。
          (十)手動氣壓源
          手動氣壓源,表示壓力標:0~40Kpa。
          (十一)傳感器
          1、金屬應變式傳感器
          鉑式應變電阻值:350Ω×4,      溫度補償片×2 B  F環氧基底防蠕變,工作片×4,補償片×2,靈敏系數2
           
          2、半導體應變片傳感器350Ω×2
          3、熱電偶(熱電式)傳感器
          直流電阻:10Ω左右,由兩個銅一康銅熱電偶串接而成,分度號為T冷端溫度為環境溫度
          4、差動變壓器
          量程:≥5mm  直流電阻:5Ω-10Ω由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈,鐵芯為軟磁鐵氧體,暗電阻 ≥0.1mΩ
          5、電感式螺管式傳感器:量程正負5m m
          6、電渦流位移傳感器:
          量程:3mm,直流電阻:1Ω-2Ω,多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成
          7、霍爾式傳感器
          日本JVC公司生產的線性半導體霍爾片,它置于環形磁鋼構成的梯度磁場中, 梯度磁場與線性霍爾元件,測量范圍:25mm
          8、磁電式傳感器
          直流電阻:30Ω-40Ω,由線圈和鐵芯組成,靈敏度:0.4v/m/s
          9、壓電加速度傳感器
                PZT-5雙壓電晶片和銅質量塊構成。諧振頻率:≥5KHz
          10、 電容式傳感器
          量程:±5mm, 由兩組定片和一組動片組成的差動變面積式電容傳感器
          11、壓阻式壓力傳感器
          量程:15Kpa,供電:≤4V
          12、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。
          13、PN結溫度傳感器
                 利用半導體PN結良好的線性溫度電壓特性制成的測溫傳感器,靈敏度:-2mV/℃
          14、熱敏電阻
          半導體熱敏電阻半導體MF負溫度系數
          15、氣敏傳感器
          酒精   測量范圍:50—2000ppm
          16、濕敏電阻
          高分子薄膜電阻型:RH:幾MΩ—幾KΩ,響應時間:吸濕、脫濕小于10秒。濕度系數:0.5 RH%/℃,測量范圍:10%R11--95%RH,工作溫度:0℃--50℃
          17、光電傳感器
             由光耦、達林頓輸出及整形電路組成,n≤2400r/min
          18、光敏電阻
          Cds光敏電阻,額定功率20mw,暗阻≥5MΩ
          19、光敏三極管
          峰值波長880nm,工作電壓≤10V, 暗電流≤0.3µA
          20、紅外報警器傳感器
          紅外報警器傳感器:工作范圍≦5M
          (十二)資料與附件
          實驗指南、實驗附件(實驗疊插線、多種渦流被測體片、稱重砝碼、信號線)
          帶傳感器仿真實訓軟件
           
          數據采集卡及處理軟件(學生自己可以編程)
          針對目前市售的傳感器實驗系統所配的采集器(卡)動態范圍太小,分辨率和精度過低的缺點,該數據采集達到了工業級的要求,達到了很高的測量精度和動態范圍,接口部分采用USB接口,方便用戶的實際使用。該采集器既能滿足完全的實驗要求,取代現有的儀表顯示讀數,也可作為科研人員直接的科研開發使用。
          具體技術指標如下:
          (提供labview連接數據庫和提供組態連接數據驅動,兩種軟件都能夠采集),配套檢測所有傳感器的信號和增強型模塊輸入和控制。
          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、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。