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現代檢測技術綜合實驗台  

本實驗室課程實驗分為基礎原理性實驗、設計開放性實驗、擴展應用性實驗三個層次：

1、基礎原理性實驗：傳感器的設計結構采用透明化材質，便於學生對原理的認知，開設的基礎原理性實驗項目45項，主要包含力、磁、電、溫度、位移、振動等各項基礎原理性實驗

2、設計開放性實驗：實驗台模塊采用模塊化設計思想，溫度源、轉動源等提供標準的信號輸入輸出接口，結合多功能計算機數據采集卡，在完成典型教學實驗的基礎上，學生科自主開發設計性實驗，同時為學生提供多項課程設計、畢業設計的理想實驗模型。

3、擴展應用性實驗：實驗台同時擴展了三十餘項LABVIEW虛擬儀器實驗、MATLAB自動控製仿真實驗等，不但兼顧了相關專業實驗課程的開展，而且便於實施綜合性和應用性實驗的開展，大大提高了整個實驗室設備的利用率，可開展多個綜合性實驗和研究課題。

 裝置主要由主控台、傳感器及相應實驗模塊、溫度測控模塊、轉速、振動測控模塊、配套軟件、實驗桌等部分組成，具體如下：

一、主控台：

1.提供高穩定的±15V、＋5V、±2V～±10V可調、＋2V～＋24V可調八種直流穩壓電源，並具有過流、過壓、漏電、聲光報警。

2.主控台麵板上裝有電壓、頻率/轉速顯月示表；空氣開關、多用插座；高頻信號源（音頻振蕩器）1HZ～10KHZ（可調）；低頻信號源1HZ～30HZ（可調）；RS232/USB計算機通訊接口；

3.LCD液晶顯示器，控製芯片外擴電壓、電流、數字信號輸入接口，接收各類傳感器信號，準確轉換並顯示各類傳感器模塊輸出的物理量信號，同時開放單片機液晶數據處理與顯示編程環境，便於二次開發。

4.RS485總線多路數據采集單元：8路模擬量輸入（0-5V) 、4路模擬量輸出（0-5V)、8路DI,4路DO（2路常閉、2路常開），各實驗台可通過地址設置聯網，通過一台計算機可根據地址采集任何一台實驗台的傳感器數據信息，同時支持MODBUS-RTU協議，提供通訊協議代碼，實現對各檢測單元的閉環控製功能。

二、傳感器及相應實驗模塊：

1.傳感器配置：電阻應變式傳感器（量程：0- 200g 精度：±0.5%）；電容式傳感器（量程：±2mm 精度：±1%）；擴散矽壓力傳感器（量程：0 -50KPa 精度：±2%）；差動變壓器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍爾式位移傳感器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍爾轉速傳感器（轉速：2400轉/分）；磁電轉速傳感器（轉速：2400轉/分）、壓電式傳感器（精度：±2%）；電渦流傳感器（量程：±2mm 精度：±3%）；光纖位移傳感器（量程：±10mm 精度：±2%）；光電轉速傳感器（轉速：2400轉/分）；K型熱電偶（0-300˚C）；E型熱電偶（0-300˚C）；Pt100鉑電阻（0-300˚C）；Cu50銅電阻（-55 − +150˚C）；濕敏傳感器（10 − 95%RH）；氣敏傳感器（50 −2000ppm）；光敏電阻傳感器（暗阻≥5M，亮阻≤1KΩ）；光敏三極管（暗電流：≤0.3µA）；圖像傳感器等。

2.傳感器實驗模塊：應變傳感器實驗模塊；電容位移傳感器實驗模塊；擴散矽壓力傳感器模塊；差動變壓器實驗模塊；霍爾位移傳感器實驗模塊；壓電傳感器實驗模塊；電渦流傳感器實驗模塊；光纖位移傳感器實驗模塊；溫度傳感器實驗模塊；濕敏傳感器實驗模塊；氣敏傳感器實驗模塊；移相檢波濾波模塊；暗光街燈模塊；紅外遙控模塊；圖像傳感器模塊等獨立實驗模塊。

三、溫度實驗模塊：

1.加熱源＜200℃（可調）；溫度控製範圍為：室溫~100℃內可完成任意溫度的設定控製功能。

2.溫度控製器含溫度變送器功能，具有熱電阻、熱電偶等多種信號自由輸入(通過輸入規格設置)，同時輸出工業標準信號0-5V/0—200℃。

3.人工智能工業調節儀，儀表由單片機控製，手動自動切換，能夠用該單片機進行單片機測控開放性實驗，能夠對控製算法（如PID控製、模糊控製等）及輸入、輸出等進行修改或重新編程，儀表能根據設置自動屏蔽不相應的參數項。

4.含標準0-5V/0-100%功率加熱控製信號輸入接口,不但可實現智能儀表的閉環PID控製功能,同時可實現基於計算機的閉環溫度PID控製功能。

四、轉速、振動實驗模塊：

  振動源1HZ－30HZ（可調）；轉動源主要由直流穩壓電源、測試軟件、電機等組成；軟件部分可同時對電機進行測試與數據記錄，數據采集程序顯示以下內容：1）電機電壓，2）電機電流，3）電機功耗，4）轉速設置，以及電壓電機、電流和轉速的實時波形，可完成電機的恒速控製和正弦速率跟隨控製等。

五、綜合電子係統設計實驗平台，

 1.配套國家正規出版社出版的實驗教材，驗收前提供。

 2.實驗平台的基本配置包括單片機最小係統（以STM32F407單片機為核心的最小係統，包括4×4的編碼式鍵盤，480×320的TFT顯示模塊。）、FPGA最小係統（以EP4CE6E22為核心的FPGA最小係統，包括板載USB_Blaster下載電路）、板載USB-Blaster下載電路、高速A/D模塊（包括20MHz、12位高速A/D轉換器，高速電壓比較器，增益8檔可調放大電路）、高速D/A模塊（包括100MHz、8位高速D/A轉換器AD9708，寬帶放大電路，輸出信號的幅值和直流偏置數控調節）、信號源模塊（該信號源可以提供實驗中所需要的8種信號源。包括：0~3.3V直流電壓，200Hz正弦信號，1kHz正弦信號，2kHz~100kHz正弦信號，130秒語音信號，FSK信號，FSK+語音信號，200kHz正弦信號，200Hz~10kHz正弦信號）、語音播放模塊（音頻功放+0.5W喇叭+M25P16存儲器）、4路線性穩壓電源（±5V和±15V的直流穩壓電源。在過流或短路的情況下，能自動切斷電源，並發出聲光報警。排除故障後，自動回複供電）。

六、軟件：

 1.數據采集卡采用高精度A/D轉換、多種采樣方式：單步采樣、定時單步、雙向單步、低頻掃描、高頻掃描等多種方式，可以進行實驗項目選擇與編輯、數據采集、數據文件的存取、打印及特性曲線的顯示和打印。

 2.分層的實驗管理軟件，便於實驗教學的管理，係統管理員可以登陸管理、查看、添加、刪除實驗人員和實驗內容。

 3.軟、硬件提供動態鏈接庫函數，可完成上位機的數據采集，實現與其他檢測設備的接口，及自行開發檢測控製程序。

 4.主控箱含有485總線多功能數據采集控製器（8路模擬量輸入（A/D），4路模擬量輸出（D/A），8路數字量輸入（DI）， 4路數字量輸出（DO）），各實驗台能通過485總線構成網絡實驗係統，能進行各設備地址的設定和更改，可構成網絡傳感器實驗係統。

 5.提供基於主控台RS485總線數據采集卡的VC++等高級語言的的溫度、轉速PID閉環實時控製軟件及源程序，動態鏈接庫函數等。

 6.提供基於主控台RS485總線數據采集卡的虛擬儀器Labview閉環溫度、轉速PID控製軟件及源程序。

 7.提供基於主控台RS485總線數據采集卡的Matlab的溫度、轉速PID閉環實時控製軟件及源程序。

 8.提供51係列單片機LCD液晶屏傳感器數據采集、量綱變換、物理量顯示等功能及源程序代碼。

 9.圖像傳感器模塊提供視覺傳感器的圖像去噪/邊緣檢測/角點檢測/人臉識別程序及的源程序代碼。

 10.配備容量≥250G固態硬盤，用於安裝、存儲實驗用軟件及數據。

七、鐵質框架實驗台，每台安裝一套安裝傳感器實驗裝置。

 1.鐵質框架實驗台：尺寸》1600*800*800（mm）板材厚度》20mm，含高強度支撐腳及萬向輪。

 2.台麵上預留顯示器和示波器安放位置，腳下設兩個特製櫃可分別安放所有實驗模板和計算機主機及鍵盤

 3.每張實驗台同時含有實驗板凳2隻。