还剩57页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
前言CSY2000/SET9000系列传感器与检测(控制)技术实验台是本公司在多年生产传感技术教学实验装置的基础上,为适应各大专院校不同类别、不同层次的专业需要,最新推出的系列化的新产品CSY2000/SET9000系列传感器与检测(控制)技术实验台主要用于各大、中专院校及职业院校开设“传感器原理与技术”、“自动化检测技术”、“非电量电测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“机械量电测”、“自动控制原理”等课程的教学实验其优点在于
1、多样化的模块结构能根据不同专业的需要,选择不同的实验内容,灵活组合
2、能适应不断发展的教学形势,作为信息拾取的工具,传感术发展很快,实验台留有充分的扩展功能,可以随时增添新的内容
3、利用本公司提供的专用实验模板,指导教师和学生可以自主__与__新的实验
4、可以利用系统提供的共用源作为学生课程设计、毕业设计和自制装置的激励源及测控对象CSY2000/SET9000系列传感器与检测(控)制技术实验台,采用了教学传感器(透明结构)与工业标准传感器相结合的构思特点,其线路是工业应用的基础,希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解,并在实验的进行过程中,通过__的拾取、转换、分析,掌握作为一名科技工__应具有的基本操作技能与动手能力我们感谢您使用本公司的产品,并热切希望您提出宝贵___,谢谢我们的____是0571-85126284(公司)85124287(厂部)产品技术指标CSY2000/SET9000型系列传感器与检测(控制)技术实验台由主控台、测控对象、传感器、实验模板、数据采集卡及处理软件、实验桌等六部分组成
1、主控台部分提供高稳定的±15V、+5V、±2V~±10V、+2V~+24V可调四种直流稳压电源,主控台面板上装有数显电压、频率、转速、压力表
0.4KHz~10KHz可调音频__源;1Hz~30Hz可调低频__源;0~20kpa可调气压源;高精度温度控制仪表,电源故障__指示,RS232计算机串行接口;浮球流量计;SET9000型还增加了数据采集控制器及测控系统接口
2、测控对象有振动台1Hz~30Hz(可调);旋转源0-2400转/分(可调);温度源200℃(可调)SET9000型的上述三种对象均带手动/自动调节功能
3、传感器
1.电阻应变式传感器、
2.扩散硅压力传感器、
3.差动变压器、
4.电容式传感器、
5.霍尔式位移传感器、
6.霍尔式转速传感器、
7.磁电转速传感器、
8.压电式传感器、
9.电涡流位移传感器
10.光纤位移传感器、
11.光电转速传感器、
12.集成温度传感器、
13.K型热电偶、
14.E型热电偶、
15.Pt100铂电阻、
16.湿敏传感器、17敏传感器、
18.热释电传感器、
19.PSD位置传感器、
20.扭矩传感器、
21.超声测距感器、_____D电荷耦合器件、
23.光栅位移传感器、
24.远红外、
25.光敏电阻、
26.光敏二极管、
27.光敏三极管、
28.光电池、
29.光电耦合器、
30.T型热电偶、
31.J型热电偶、
32.红外夜视传感器、
33.光纤温度、
34.光纤压力等,其中
18.-
34.传感器为增强型配置所有
4、实验模块部分普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波、气敏、湿敏增强型有光纤温度、光纤压力、热释电、PSD、扭矩、超声波、CCD、光栅、红外夜视
5、数据采集卡及处理软件数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度_____0点/秒,采样速度可以选择,既可单步采样亦能连续采样标准RS-232接口,处理软件具有良好的计算机显示界面,可以进行实验项目的选择与编辑、数据采集、特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等功能SET9000型还增加了数据采集卡及测控软件
6、实验桌尺寸为1600(长)×800(宽)×780(高)(mm),实验桌上留有计算机及示波器安放位置总目录一CSY2000/SET9000型传感器特性实验目录实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验……………………………………
(1)实验二金属箔式应变片半桥性能实验…………………………………………
(3)实验三金属箔式应变片全桥性能实验…………………………………………
(4)实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较…………………………
(5)实验五金属箔式应变片全桥温度影响实验……………………………………
(5)实验六直流全桥的应用—电子秤实验…………………………………………
(6)实验七交流全桥的应用—振动测量实验………………………………………
(7)实验八压阻式压力传感器压力测量实验………………………………………
(9)实验九扩散硅压阻式压力传感器差压测量……………………………………
(11)实验十差动变压器的性能实验…………………………………………………
(11)实验十一激励频率对差动变压器特性的影响……………………………………
(13)实验十二差动变压器零点残余电压补偿实验……………………………………
(14)实验十三差动变压器的应用—振动测量实验……………………………………
(15)实验十四电容式传感器的位移实验………………………………………………
(17)实验十五电容式传感器的动态特性实验…………………………………………
(18)实验十六直流激励时霍尔式位移传感器特性实验………………………………
(19)实验十七交流激励时霍尔式位移传感器特性实验………………………………
(21)实验十八霍尔式位移传感器振动测量实验………………………………………
(22)实验十九霍尔式位移传感器的应用—电子秤实验………………………………
(22)实验二十霍尔转速传感器测速实验………………………………………………
(23)实验__一磁电式转速传感器测速实验……………………………………………
(24)实验__二用磁电式传感器测量振动实验…………………………………………
(24)实验__三压电式传感器振动测量实验……………………………………………
(25)实验__四电涡流传感器位移实验…………………………………………………
(26)实验__五被测体材质对电涡流传感器特性影响实验……………………………
(27)实验__六被测体__大小对电涡流传感器的特性影响实验……………………
(28)实验__七电涡流传感器测量振动实验……………………………………………
(29)实验__八电涡流传感器的应用—电子秤实验……………………………………
(29)实验__九电涡流转速传感器………………………………………………………
(30)实验三十光纤传感器的位移特性实验……………………………………………
(30)实验三十一光纤传感器测量振动实验………………………………………………
(32)实验三十二光纤传感器测量转速实验………………………………………………
(33)实验三十三光电转速传感器的转速测量实验………………………………………
(33)实验三十四利用光电传感器测转速的其它方案……………………………………
(34)实验三十五热电偶测温性能实验……………………………………………………
(34)实验三十六热电偶冷端温度补偿实验………………………………………………
(36)实验三十七热电阻测温特性实验……………………………………………………
(37)实验三十八集成温度传感器温度特性实验…………………………………………
(38)实验三__气体流量的测定实验……………………………………………………
(42)实验四十气敏(酒精)传感器气体浓度测量实验………………………………
(43)实验四十一湿度传感器湿度测量实验………………………………………………
(43)实验四十二PSD位置传感器位置测量实验…………………………………………
(44)实验四十三PSD位置传感器微振动测量实验………………………………………
(46)实验四十四PSD位置传感器用于自动定位…………………………………………
(46)实验四十五扭矩传感器原理实验……………………………………………………
(46)实验四十六扭矩传感器的不同形式…………………………………………………
(48)实验四十七超声波传感器测距实验…………………………………………………
(48)实验四十八超声波传感器的运用……………………………………………………
(49)实验四__CCD图像传感器线(圆)径测量实验………………………………
(49)实验五十光栅传感器莫尔条纹与栅距关系实验…………………………………
(54)实验五十一光栅传感器莫尔条纹的细分、计数实验………………………………
(55)SET-2003传感器特性实验软件使用说明……………………………………………
(58)实验五十二光纤温度测量实验(另附)实验五十三光纤压力测量实验(另附)实验五十四热释电远红外传感器实验(另附)实验五十五光敏电阻实验(另附)实验五十六光敏二极管实验(另附)实验五十七光敏三极管实验(另附)实验五十八光电池实验(另附)实验五__光电耦合器实验(另附)实验六十红外夜视仪成像原理实验(另附)实验六十一附加实验—移相器实验………………………………………………
(65)实验六十二附加实验—相敏检波器实验…………………………………………
(66)备注
①带*号实验为思考实验,由学生自己动手组建
②实验四十二~六十为可选配的增强实验项目二SET-9000型传感器测控实验目录实验一温度测量控制实验……………………………………………………………
(69)实验二振动测量控制实验……………………………………………………………
(71)实验三转速测量控制实验……………………………………………………………
(73)SET-300测控系统软件使用说明……………………………………………………
(76)SET-300数据采集控制器硬件说明…………………………………………………
(83)实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验
一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能
二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化,对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4(E为供桥电压)
三、需用器件与单元应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码(每只约20g)、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表自备
四、实验步骤
1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模板上传感器中各应变片已接入模板左上方的R
1、R
2、R
3、R4标志端加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值约为50Ω左右
2、实验模板差动放大器调零,方法为:
①接入模板电源±15V从主控箱引入,检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置,
②将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零数显表的切换开关打到2V档,完毕后关闭主控箱电源
3、参考图(1-2)接入传感器,将应变式传感器的其中一个应变片R1即模板左上方的R1接入电桥作为一个桥臂,它与R
5、R
6、R7接成直流电桥R
5、R
6、R7在模块内已连接好,接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V从主控箱引入,检查接线无误后,合上主控箱电源开关,先粗调节Rw1,再细调RW4使数显表显示为零
4、在传感器托盘上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加砝码并读取相应的数显表数值,记下实验结果填入表(1-1)表1-1单臂测量时,输出电压与负载重量的关系
5、根据表(1-1)计算系统灵敏度S S=ΔV/ΔWΔV为输出电压平均变化量;ΔW重量变化量,计算非线性误差δf1=Δm/yF·S×100%,式中Δm为输出电压值多次测量时为平均值与拟合直线的最大电压偏差量yF·S为满量程时电压输出平均值
五、思考题单臂电桥时,作为桥臂的电阻应变片应选用1正受拉应变片2负受压应变片3正、负应变片均可以实验二金属箔式应变片半桥性能实验
一、实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点
二、基本原理不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U02=EK/ε2,比单臂电桥灵敏度提高一倍
三、需用器件与单元同实验
一四、实验步骤
1、保持实验
(一)的各旋钮位置不变
2、根据图1-3接线,R
1、R2为实验模板左上方的应变片,注意R2应和R1受力状态相反,即桥路的邻边必须是传感器中两片受力方向相反一片受拉、一片受压的电阻应变片接入桥路电源±4V,先粗调Rw1,再细调Rw4,使数显表指示为零注意保持增益不变
3、同实验一
(4)步骤,将实验数据记入表
(1)-2,计算灵敏度S=ΔV/ΔW,非线性误差δf2若实验时数值变化很小或不变化,说明R2与R1为受力状态相同的两片应变片,应更换其中一片应变片时,输出电压与负载重量的关系表1-2,半桥测量时,输出电压与负载重量的关系重量g电压mv
五、思考题
1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片在接入电桥时,应放在1对边?2邻边的位置?
2、桥路测量时存在非线性误差,是因为1电桥测量原理上存在非线性误差?2应变片应变效应是非线性的?3零点偏移?实验三金属箔式应变片全桥性能实验
一、实验目的了解全桥测量电路的优点
二、基本原理全桥测量电路中,将受力状态相同的两片应变片接入电桥对边,不同的接入邻边,应变片初始阻值是R1=R2=R3=R4,当其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,桥路输出电压U03=KEε,比半桥灵敏度又提高了一倍,非线性误差进一步得到改善
三、需用器件和单元同实验
一四、实验步骤
1、保持实验
(二)的各旋钮位置不变
2、根据图1-4接线,将R
1、R
2、R
3、R4应变片接成全桥,注意受力状态不要接错,调节零位旋钮Rw1,并细调Rw4使电压表指示为零,保持增益不变,逐一加上砝码将实验结果填入表1-3;进行灵敏度和非线性误差计算表1-3,全桥测量时输出电压与负载重量的关系重量g电压mv
五、思考题
1、全桥测量中,当两组对边R
1、R3电阻值相同时,即R1=R3R2=R4而R1≠R2时,是否可以组成全桥1可以2不可以
2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片,如何利用这四片电阻应变片组成电桥,是否需要外加电阻实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较
一、实验目的比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性误差,得出相应的结论
二、实验步骤根据实验
一、
二、三所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性误差,从理论上进行分析比较,阐述理由注意实验
一、
二、三中的放大器增益必须相同实验五金属箔式应变片全桥温度影响实验
一、实验目的了解温度对应变片测试系统的影响
二、基本原理电阻应变片的温度影响,主要来自两个方面:
①敏感栅丝电阻温度系
②敏感丝的线膨胀系数与弹性体的线膨胀系数不一致因此当温度变化时,在被测体受力状态及大小不变时,输出电压会有一定的变化
三、需用器件与单元应变传感器实验模板、数显表单元、直流源、加热器已贴在应变片底部
四、实验步骤
1、保持实验三实验结果
2、将200g砝码加于砝码盘上,在数显表上读取某一数值U
013、将主控箱上+5V直流稳压电源接于实验模板的加热器插孔,数分钟后待数显电压表显示基本稳定后,记下读数Uot,Uot-Uo1即为温度变化对全桥测量的影响计算这一温度变化产生的相对误差
五、思考题
1、金属箔式应变片温度影响有哪些消除方法?
2、应变式传感器可否用于测量温度?实验六直流全桥的应用—电子秤实验
一、实验目的了解应变片直流全桥的应用及电路标定
二、基本原理电子秤实验原理为实验三的全桥测量原理,通过对电路调节使电路输出的电压值为重量对应值,将电压量纲V改为重量量纲g即成为一台原始电子秤
三、需用器件与单元应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、±15V电源、±4V电源
四、实验步骤
1、按图1-4全桥接线,电压表置2V档,合上主控箱电源开关,调节电桥平衡电位器Rw1,并细调Rw4使数显表显示
0.00V
2、将10只砝码全部置于传感器的托盘上,调节增益电位器Rw3即满量程调整,使数显表显示为
0.200V或-
0.200V
3、拿去所有砝码再次调零
4、重复
2、3步骤的标定过程,一直到满量程显示
0.200V,空载时显示
0.000V为止,把电压量纲V改为重量量纲g,即成为一台原始的电子秤
5、把砝码依次放在托盘上,将相应的电压表数值填入下表重量g电压mv
6、根据上表计算非线性差值
7、分析误差来源,比较一下这个实验结果与实验三结果有什么不同点?
8、在托盘上放上一未知重量的物体(200g),根据电压表指示值,它有多重?实验七交流全桥的应用—振动测量实验(建议先做P
65、P66两项附加实验)
一、实验目的了解利用交流电桥测量动态应变参数的原理与方法
二、基本原理交流全桥是一种将直流供桥电压变为一定频率的交流电压的测量方法对于动态应变__用交流应变电桥测量时,桥路输出的波形为一调制波,不能直接显示其应变值,只有通过移相/检波/滤波电路后才能得到相应的__,此__可以从示波器读得
三、需用器件与单元音频振荡器、低频振荡器、万用表自备、应变式传感实验模板、移相/检波/低通模块、动态应变输出线、双线示波器自备、振动源
四、实验步骤
1、将应变模块上的传感器改为振动梁上的应变片,振动梁上的四片应变片已组成全桥,可将振动梁上的应变片输出插座用专用连接线与应变传感器实验模板上电桥模型的四个插孔直接相连,接线时应注意连接线上每个插头的意义,注意4个应变片的受力状态,若对角线的阻值为350Ω则接__确
2、根据实验一第
②步,将差动放大器调零
3、根据图1-6接线,并注意接好R
8、Rw
1、C、Rw2交流电桥调平衡网络检查接线无误后,合上主控箱电源开关,将音频振荡器的频率调节到5KHZ左右,幅度调节到10Vp-p频率可用频率数显表fin端监测,幅度可用示波器监测将示波器接入相敏检波的输出端,观察示波器的波形,顺时针调节Rw3到最大,调节Rw
1、Rw
2、Rw4,使示波器显示的波形最小示波器的Y轴为
0.1V/div,X轴为
0.2ms/div,用手按下振动梁且按住不放,调节移相器与相敏检波器的旋扭,示波器显示的波形有检波趋向后再松手
4、将低频振荡器输出接入振动台低频输入插孔,调节低频振荡器输出幅度和频率使振动台圆盘明显振动
5、调节示波器Y轴为50mv/div、X轴为20ms/div,用示波器分别观察差动放大器输出端调幅波和相敏检波器输出端解调波及低通滤波器输出端包络线波形,调节移相/相检电位器旋钮,用示波器观察各级波形的变化,体会电路中各电位器的作用,并使低通滤波器输出的波形不失真且峰一峰值最大
6、固定低频振荡器幅度钮旋位置不变,低频输出端接入数显单元的fin端,把数显频率/转速表的切换开关打到频率档监测低频频率调节低频输出频率,用示波器读出低通滤波输出电压V0的峰-峰值,填入表1-5表1-5应变梁的幅频特性FHzV0p-p从实验数据得出振动梁的共振频率约为Hz
五、思考题
1、在交流电桥测量中,对音频振荡器频率和被测梁振动频率之间有什么要求?
2、请归纳直流电桥和交流电桥的特点?小结电阻应变式传感器从1938年开始使用到目前,仍然是当前称重测力的主要工具,电阻应变式传感器最高精度可达万分之一甚至更高,除电阻应变片丝直接用以测量机械、仪器及工程结构等的应变力外,主要是与种种形式的弹性体相配合,组成各种传感器和测试系统如称重、压力、扭矩、位移、加速度等传感器,常见的应用场合如各种商用电子称、皮带称、吊钩称、高炉配料系统、汽车衡、轨道衡等等实验八压阻式压力传感器压力测量实验
一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法
二、基本原理扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条并接成电桥在压力作用下,基片产生应力,根据半导体的压阻效应,电阻条的电阻率会产生很大变化而引起电阻值的变化,我们把这一变化量引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化
三、需用器件与单元压力源已在主控箱内、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显表、直流稳压源±4V、±15V
四、实验步骤
1、根据图2-1连接管路和电路,主控箱内的压缩泵、贮气箱、流量计之间的管路在内部已接好将硬气管一端插入主控箱面板上的气源快速插座中注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压,则硬管可轻松拉出软导管与压力传感器接通这里选用的差压传感器有两只气咀,一只为高压咀,另一只为低压咀本实验电路连接见图2-2,压力传感器有4个引脚,
③端接+4V电源,
①端接地,
②端为V0+,
④端为V0-
2、实验模板上Rw2用于调节零位,Rw1可调放大倍数,模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的Vi插座,将电压量程显示选择开关拨到20V档,Rw1大约旋至中间,反复调节Rw2使数显表显示为零
3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮(逆时针旋转),开通流量计
4、合上主控箱上的气源开关,启动压缩泵,此时可看到流量计中的滚珠浮起悬于玻璃管中
5、逐步关小流量计旋钮(顺时针),使标准压力表指示在4KPa左右,并记下电压表读数
6、进一步关小流量计旋钮,压力每上升1KP记下相应的电压表数值,并填于下表表2-1压力传感器实验模块输出电压与输入压力的关系
4、合上主控箱上的气源开关,启动压缩泵,此时可看到流量计中的滚珠浮起悬表2-1压力传感器实验模块输出电压与输入压力的关系V0V4KPaPKP
7、计算本系统的灵敏度和非线性误差
8、如果本实验装置要成为一个12KPa的压力计,则必须对电路进行标定,过程如下
①当气压为零时,调节Rw2使数显电压表显示
0.000V,
②输入12KPa气压,调节Rw1,使数显表显示
1.200V,反复上述过程直到足够的精度即可
五、思考题利用本系统如何进行真空度测量?实验九扩散硅压阻式压力传感器差压测量*
一、实验目的了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法
二、基本原理当压阻式压力传感器的硅基片上受到两个方向不同的压力P1和P2作用时,由于它们对基片产生的应力正好相反,因此作用在基片上的有效压力P=P1-P2,从而可以进行差压测量
三、需用器件与单元实验八所用器件和单元、压力气囊
四、实验步骤请学员们自拟一个差压测量的方法实验十差动变压器的性能实验实验目的了解差动变压器的工作原理和特性
二、基本原理差动变压器由一只初级线圈和二只次级线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段式和三段式,本实验采用三段式结构在传感器的初级线圈上接入高频交流__,当初、次中间的铁芯随着被测体__时,由于初级线圈和次级线圈之间的互感磁通量发生变化促使两个次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只次级线圈反向串接同名端连接,在另两端就能引出差动电势输出,其输出电势的大小反映出被测体的__量
三、需用器件与单元差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器,音频振荡器、直流稳压电源、数字电压表
四、实验步骤
1、根据图3-1,将差动变压器装在差动变压器实验模板上、在模块上如图3-2接线,音频振荡器__必须从主控箱中的Lv端子输出,调节音频振荡器的频率旋钮,输出频率为4~5KHz可用主控箱的数显频率表来监测调节幅度旋钮使输出幅度为Vp-p=2V~5V之间,可用示波器监测)将差动变压器的两个次级线圈的同名端相连注判别初次级线圈及次级线圈同名端的方法如下设任一线圈为初级线圈,并设另外两个线圈的任一端为同名端,按图3-2接线当铁芯左、右__时,分别观察示波器中显示的初、次级线圈波形,当次级波形输出幅值变化很大,基本上能过零点,而且相位与初级圈波形比较能同相和反相变化,说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的,否则继续改变连接再判别,直到正确为止3-2图中
1、
2、
3、4为模块中的实验插座
3、将测微头旋至10mm处,活动杆与传感器相吸合,调整测微头的左右位置,使示波器第二通道显示的波形值Vp-p为最小,并将测量支架顶部的镙钉拧紧,这时可以进行位移性能实验,假设其中一个方向为正位移,则另一方向为负位移从Vp-p最小处开始旋动测微头,每隔
0.2mm从示波器上读出电压Vp-p值并填入表3-1,再从Vp-p最小处反向旋转测微头,重复实验过程在实验过程中,注意左、右位移时,初、次级波形的相位关系表3-1差动变压器位移ΔX值与输出电压Vp-p数据表
4、实验过程中差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压根据表3-1画出Vp-p—X曲线(注意X-与X+时的Vp-p相位),分析量程为±1mm、±3mm时的灵敏度和非线性误差
五、思考题
1、差动变压器的零点残余电压能__消除吗?
2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同?实验十一激励频率对差动变压器特性的影响
一、实验目的了解初级线圈激励频率对差动变压器输出性能的影响
二、基本原理差动变压器输出电压的有效值可以近似用关系式
4、实验过程中差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压根据表3-1画出Vp-p—X曲线(注意X-与X+时的Vp-p相位),分析量程为±1mm、±3mm时的灵敏度和非线性误差
五、思考题
1、差动变压器的零点残余电压能__消除吗?
2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同?实验十一激励频率对差动变压器特性的影响
一、实验目的了解初级线圈激励频率对差动变压器输出性能的影响
二、基本原理差动变压器输出电压的有效值可以近似用关系式表示,式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻,Ui、ω为激励电压和频率,M
1、M2为初级与两次级间互感系数,由关系式可以看出,当初级线圈激励频率太低时,若Rp2ω2L2P,则输出电压U0受频率变动影响较大,且灵敏度较低,只有当ω2L2PRp2时输出U0与ω无关,当然ω过高会使线圈寄生电容增大,对性能稳定不利
三、需用器件与单元与实验十相同
四、实验步骤
1、差动变压器__及接线参考实验十
2、选择音频__输出频率为1KHz,幅度调节在2~5Vp-p内,从LV端输出,__传感器铁芯至中间位置(即输出__最小时的位置)
3、旋动测微头,每间隔
0.2mm在示波器第二通道上读取__电压的Vp-p值,填入(3-2)
4、保持输入__幅度不变,分别改变激励频率为3KHz、5KHz、7KHz、9KHz,重复验步骤
③,将结果记入表(3-2)表3-2不同激励频率时输出电压峰-峰值与位移X的关系作出每一频率时的Vp-p-X曲线,并计算其灵敏度S,并作出灵敏度与不同激励频率的关系曲线实验十二差动变压器零点残余电压补偿实验
一、实验目的了解差动变压器零点残余电压的补偿方法
二、基本原理由于受到差动变压器二只次级线圈的等效参数不对称、线圈的排列不匀、不一致、铁芯B-H特性的非线性等因素的影响,因此在铁芯处于差动变压器线圈中间位时实际输出电压并不为零这个电压称为零点残余电压
三、需用器件与单元音频振荡器、测微头、差动变压器、差动变压器实验模板、示波器
四、实验步骤
1、按图3-1__好差动变压器并按图3-3接线,音频__源从Lv插口输出,实验模R
1、C
1、Rw
1、Rw2为电桥平衡网络
2、利用示波器调整音频振荡器输出幅度为2V~5V峰-峰值,频率为4-5KHz之间
3、调整测微头,使差动放大器输出电压最小
4、依次调整Rw
1、Rw2,使输出电压降至最小
5、将第二通道的灵敏度提高,观察零点残余电压的波形,注意与第一通道激励电压相比较
6、从示波器上观察并记录下,差动变压器的零点残余电压值注这时的零点残余电压经放大后的零点残余电压
7、拆去R
1、C1与电路的联线观察并记录下示波器的__值,比较一下与上述
(6)的结有什么不同?
五、思考题
1、请分析经过补偿后的零点残余电压波形
2、本实验也可用图3-4所示线路,请分析原理实验十三差动变压器的应用—振动测量实验(建议先做P
65、P66的两项附加实验)
一、实验目的了解差动变压器测量振动的方法
二、基本原理与测量位移的原理相同
三、需用器件与单元音频振荡器、低频振荡器、差动变压器实验模板、移相/相敏波/滤波模板、数显单元、示波器、直流稳压电源,振动源2000型或振动测量控制仪(900型)
四、实验步骤
1、将差动变压器按图3-5__在振动台上,并用手按压振动台,不能使差动变压器活动杆有卡死的现象,否则必须调整__位置
2、按图3-6接线,并按以下步骤操作1检查接线无误后,合上主控箱电源开关,用示波器观察音频振荡器Lv端的Vp-p值,调整音频振荡器幅度旋钮使Vp-p=4V频率调整在5KHz2用示波器观察相敏检波器的输出,调整传感器连接支架高度,使示波器显示的波形幅值为最小3仔细调节Rw1和Rw2使示波器相敏检波输出显示的波形幅值更小,基本为零4用手按住振动平台让传感器产生一个大位移仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮,使示波器显示的波形为一个接近全波的整流波形5松手后,整流波形消失变为一条接近零点的直线否则再调节Rw1和Rw2将低频振荡器__接入振动源的输入端,调节振动幅度旋钮和频率旋钮,使振动平台振动较为明显,用示波器观察放大器、相敏检波器及低通滤波器的输出端波形
3、保持低频振荡器的幅度不变,改变振荡频率(3Hz~20Hz),用示波器观察低通滤波器的输出,读出峰-峰电压值,记下实验数据,填入表(3-3表3-3FHzVp-pV
4、根据实验结果作出振动梁的幅频特性曲线,指出梁的自振频率范围值,并与实验九用应变片测出的结果相比较
5、保持低频振荡器频率不变,改变振荡幅度,可得到梁的振动振幅值大小注意事项低频激振电压幅值不要过大,以免梁在自振频率附近振幅过大
五、思考题
1、利用差动变压器测量振动,在应用上有些什么限制?
2、如需确定梁的振动位移量(△y),还要增加哪一项实验?参考图3-6,接入数显电压表,完成该项实验
3、用差动变压器测量较高频率的振幅,例如1KHz的振动幅度,可以吗?差动变压器测量频率的上限受到什么影响?实验十四电容式传感器的位移实验
一、实验目的了解电容式传感器的结构及其特点
二、基本原理利用平板电容C=εA/d的关系在ε、A、d中三个参数中,保持二个参数不变,而只改变其中一个参数,就可使电容的容量C发生变化,通过相应的测量电路,将电容的变化量转换成相应的电压量则可以制成多种电容传感器,如
①变ε的湿度电容传感器
②变d的电容式压力传感器
③变A的电容式位移传感器本实验采用第
③种电容传感器是一种圆筒形差动变__式电容传感器
三、需用器件与单元电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、移相/相敏检波/滤波模板、数显单元、直流稳压电源
四、实验步骤
1、按图3-1将电容传感器装于电容传感器实验模板上
2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图4-
13、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显电压表Vi相接,电压表量程置2V档,Rw调节到中间位置
4、接入±15V电源,将测微头旋至10mm处,活动杆与传感器相吸合,调整测微头的左右位置,使电压表指示最小,并将测量支架顶部的镙钉拧紧,旋动测微头,每间隔
0.2mm记下输出电压值V,填入表4-1将测微头回到10mm处,反向旋动测微头,重复实验过程表4-1电容式传感器位移与输出电压的关系应的测量电路,将电容的变化量转换成相应的电压量则可以制成多种电容传感器,如
①变ε的湿度电容传感器
②变d的电容式压力传感器
③变A的电容式位移传感器本实验采用第
③种电容传感器是一种圆筒形差动变__式电容传感器
三、需用器件与单元电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、移相/相敏检波/滤波模板、数显单元、直流稳压电源
四、实验步骤
1、按图3-1将电容传感器装于电容传感器实验模板上
2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图4-
13、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显电压表Vi相接,电压表量程置2V档,Rw调节到中间位置
4、接入±15V电源,将测微头旋至10mm处,活动杆与传感器相吸合,调整测微头的左右位置,使电压表指示最小,并将测量支架顶部的镙钉拧紧,旋动测微头,每间隔
0.2mm记下输出电压值V,填入表4-1将测微头回到10mm处,反向旋动测微头,重复实验过程表4-1电容式传感器位移与输出电压的关系
5、根据表4-1数据计算电容传感器的灵敏度S和非线性误差δf,分析误差来源
五、思考题试设计一个利用ε的变化测谷物湿度的电容传感器?能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素?实验十五电容式传感器的动态特性实验
一、实验目的了解电容式传感器的动态性能及测量原理与方法
二、基本原理利用电容式传感器动态响应好,灵敏度高等特点,可进行动态位移测量
三、需用器件与单元电容式传感器、电容传感器实验模板、低通滤波模板、数显单元直流稳压电源、双线示波器,振动台(2000型)或振动测量控制仪(9000型)
四、实验步骤
1、按图3-5__传感器,并按图4-1接线实验模板输出端V01接低通滤波器输入端、低通滤波器输出端V接示波器一个通道(示波器X轴为20ms/div、Y轴示输出大小而变)调节传感器连接支架高度,使V01输出在零点附近
2、将低频__接入振动源,振动频率选6~12Hz之间,幅度旋钮置最小
3、将±15V电源接到实验模板上,调节低频振荡器的频率与幅度旋钮使振动台振动幅度适中,注意观察示波器上显示的波形
4、保持低频振荡器幅度旋钮不变,改变振动频率,从示波器上读出传感器实验模板输出电压V01峰-峰值
5、作出幅频特性曲线,考虑一下这条曲线是传感器的特性还是振动梁的特性
五、思考题
1、为了进一步提高电容传器的灵敏度,本实验用的传感器可作何改进?如何设计成容栅式传感器?
2、本实验采用的是差动变__式电容传感器,根据下面提供的电容传感器尺寸,计算在__
0.5mm时的电容变化量△c传感器外圆筒半径R=8mm,内圆筒半径r=
7.25mm,当活动杆处于中间位置时,外圆与内圆覆盖部分长度L=16mm实验十六直流激励时霍尔式位移传感器特性实验
1、实验目的了解霍尔式位移传感器原理与应用
二、基本原理根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,保持KH、I不变,若霍尔元件在梯度磁场B中运动,且B是线性均匀变化的,则霍尔电势UH也将线性均匀变化,这样就可以进行位移测量
三、需用器件与单元霍尔传感器实验模板、线性霍尔位移传感器、直流电±源±4V、15V、测微头、数显单元
四、实验步骤
1、将霍尔传感器按图5-1__霍尔传感器与实验模板的连接按图5-2进行
①、
③为电源±4V,
②、
④为输出R1与
④之间联线可暂时不接
2、开启电源,接入±15V电源,将测微头旋至10mm处,左右__测微头使霍尔片处在磁钢中间位置,即数显表电压指示最小,拧紧测量架顶部的固定镙钉接入R1与
④之间的联线,调节RW2使数显电压表指示为零(数显表置2V档)
3、旋转测微头,每转动
0.2mm或
0.5mm记下数字电压表读数,并将读数填入表5-1,将测微头回到10mm处,反向旋转测微头,重复实验过程,填入表5-1表5-1霍尔式位移传感器位移量与输出电压的关系作出V-X曲线,计算不同线性范围时的灵敏度S和非线性误差δ
五、思考题本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化?实验十七交流激励时霍尔式位移传感器特性实验(建议先做P
65、P66的两项附加实验)
一、实验目的了解交流激励时霍尔式位移传感器的特性
二、基本原理交流激励与直流激励时的霍尔式位移传感器的基本工作原理相同,不同之处是测量电路
三、需用器件与单元在实验十六基础上增加相敏检波/移相/滤波模板、双线示波器
四、实验步骤
1、传感器__同实验十六,实验模板连线见图5-3,平衡网络C
1、R1与霍尔传感器输出端之间的联线可暂时不接
2、调节音频振荡器频率和幅度旋扭,从LV输出端用示波器测量,使输出__频率为1KHZ、Vp-p值达4V并接入电路中(注意
①激励电压必须从音频LV端输出,
②电压过大会烧坏霍尔元件)
3、先用示波器观察放大器的输出端__,__测微头使霍尔传感器处于磁钢中点,即示波器指示值最小,接入平衡网络C
1、R1与霍尔传感器输出之间的联线,调节电位器RW
1、RW2使示波器显示值更小
4、调节测微头使霍尔传感器产生一个较大位移,用示波器观察相敏检波器输出波形,调节移相电位器RW和相敏检波器电位器RW,使示波器显示全波整流波形,且数显表显示-相对值(数显表置2V档)
5、调节测微头使霍尔传感器回到磁钢中点,微调RW
1、RW2与移相/相敏检波器中的RW,使数显表显示为零,然后旋动测微头记下每转动
0.2mm或
0.5mm时电压表的读数,并填入表5-2表5-2交流激励时输出电压和位移的关系XmmVmv
6、根据表5-2作出V-X曲线,计算灵敏度S和非线性误差δ
五、思考题利用霍尔元件测量位移和振动时,使用上有何限制?实验十八霍尔位移传感器振动测量实验*请参考实验十三图(3-5),将差动变压器换成霍尔传感器,根据实验十七,动手__实验__霍尔式位移传感器的应用―电子秤实验
一、实验目的了解霍尔式传感器用于称重的原理
二、基本原理当振动台加载时悬臂梁会产生一相应的位移量,通过霍尔式位移传感器测量位移可将重量转换成电压
三、需用器件与单元霍尔传感器实验模板、振动台(2000型)或振动测量控制仪(9000型)、直流电源、砝码、数显单元
四、实验步骤
1、传感器__参照实验十三图(3-5),线路接法参照实验十六图(5-2)
2、在霍尔实验模板上加上直流电压±4V和±15V,电压表量程置2V档
3、利用实验十六的结果(V-X曲线)当振动台无重物时,调节传感器高度活动杆在位移线性段的起点,调RW2使数显表指示为零,用手按压振动台,传感器活动杆不应有卡住现象,否则需重新调整传感器的__位置
4、在振动台面上分别加砝码20g、40g、60g、80g、100g,读出数显表指示的相应值,依次填入表5-2表5-2WgVmv
5、根据表5-2计算该称重系统的灵敏度S及非线性误差δ
6、放上未知重物,读出数显表显示的电压值
7、计算出未知重物大约为g
8、注因传感器活动杆存在一定的摩擦力,同时振动梁又是一个简易弹性体,它的非线性形变较大所以该实验精度误差较大只做为原理性演示
五、思考题
1、该电子称重系统所加重量受到什么限制?
2、试分析本称重系统的误差实验__霍尔转速传感器测速实验
一、实验目的了解霍尔转速传感器的应用
二、基本原理根据霍尔效应表达式UH=KHIB当KHI不变时在转速圆盘上装上只磁性体,并在磁钢上方__一霍尔元件圆盘每转一周经过霍尔元件表面的磁场B从无到有就变化N次,霍尔电势也相应变化N次,此电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转体的转速
三、需用器件与单元霍尔转速传感器、转动源(2000型)或转速测量控制仪(9000型)
四、实验步骤
1、根据图5-4,将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上,探头对准转盘内的磁钢
2、将主控箱上的+5V直流电源加于霍尔转速传感器的电源输入端,红(+)、绿(⊥),不要接错
3、将霍尔转速传感器输出端(黄线)插入数显单元fin端,转速/频率表置转速档
4、将主控台上的+2V—+24V可调直流电源接入转动电机的+2V—+24V输入插口(2000型)调节电机转速电位器使转速变化,观察数显表指示的变化
五、思考题
1、利用霍尔元件测转速,在测量上是否有限制?
2、本实验装置上用了十二只磁钢,能否只用一只磁钢?实验__一磁电式转速传感器测速实验
一、实验目的了解磁电式传感器测量转速的原理
二、基本原理基于磁电感应原理,当一个n匝的线圈在穿过线圈的磁通量发生变化时,线圈中的感应电势,因此当转盘上嵌入Ⅳ个磁钢,并在磁钢上方放置一线圈,转盘每转一周,线圈中的磁通量(/)发生了N次变化,而产生N次感应电势,该电势通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速
三、需用器件与单元磁电传感器、转速电机(2000型)或转速测量控制仪(9000型)
四、实验步骤
1、参照实验十三图3-5__磁电式转速传感器,传感器端面离转动盘面约2mm左右,并且对准转盘内的磁钢将磁电式传感器的输出线插入主控台fim输入端,并将转速/频率表置转速档
2、将主控台上的+2V—+24V可调直流电源接入转动电机的+2V—+24V插口(2000型),调节电机转速电位器使转速变化观察数显表指示的变化
五、思考题
①___说磁电式转速传感器不能测很低速的转动,能说明理由吗?
②磁电式传感器需要供电吗?实验__二用磁电式传感器测量振动实验*磁电式传感器是一种绝对测量值的传感器,因此它可以做成一个测振仪直接放在地面上来测量地震,而不用找其它相对静止点试设计一个简易的测振仪来测量车床的床身振动实验__三压电式传感器振动测量实验
一、实验目的了解压电传感器测量振动的原理和方法
二、基本原理压电式传感器由惯性质量块和受压的压电陶瓷片等组成(观察实验用压电加速度计结构)工作时传感器__与试件相同频率的振动,质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电陶瓷片上,由于压电效应,压电陶瓷片上产生正比于运动加速度的表面荷,经电荷放大器转换成电压,即可测量物体的运动加速度
三、需用器件与单元振动台(2000型)或振动测量控制仪(9000型)、压电传感器、检波/移相/低通滤波器模板、压电式传感器实验模板、双线示波器
四、实验步骤
1、将压电传感器吸装在振动台面上
2、将低频振荡器__接入到振动源的低频输入插孔(2000型)在、将压电传感器两输出端插入压电传感器实验模板的两输入端,见图7-1,屏蔽层接地将压电传感器实验模板电路输出端V01(如增益不够大则V01接入IC2V02接入低通滤波器)接入低通滤波器输入端VI,低通滤波器输出V0与示波器相连
4、合上主控箱电源开关,调节Rw使低通滤波器输出Vo为零调节低频振荡器的频率及幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形
5、改变低频振荡器频率,观察输出波形变化,比较一下频率不同时的输出有什么不同?
6、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形,试比较一下有什么区别?低通滤波器的作用是什么?
7、比较一下低通滤波器的输出__与低频振荡器的输出__的相位有什么不同?实验__四电涡流传感器位移实验
一、实验目的了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性
二、基本原理通以高频电流的线圈会产生高频磁场,当有导体接近该磁场时,会在导体表面产生涡流效应,而涡流效应的强弱与该导体与线圈的距离有关,因此通过检测涡流效应的强弱即可以进行位移测量
三、需用器件与单元电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片
四、实验步骤
1、根据图8-1__电涡流传感器v、观察传感器结构,这是一个扁平的多层线圈,两端用单芯屏蔽线引出3、将电涡流传感器输出插头接入实验模板上相应的传感器输入插口,传感作为由晶管T1组成振荡器的一个电感元件4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体5、将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接数显电压表量程置20V档XmmVv
8、根据表8-1数据,画出V-X
五、思考题
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±3mm的量程应如何设计传感器处理电路?
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程选用传感器实验__五被测体材质对电涡流传感器特性影响实验
一、实验目的了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响
二、基本原理影响涡流效应的强弱除了上面提及的因素外,与金属导体本身的电阻率和磁导率也有关系,因此不同的材料就会有不同的涡流效应,从而改变电涡流传感器的测量性能
三、需用器件与单元与实验__四相同,另加铜和铝的被测体圆盘
四、实验步骤
1、传感器__与实验__四相同
2、将原铁圆片换成铝或铜圆片
3、重复实验__四步骤将被测体为铝圆片和铜圆片时的位移特性,分别记入表8-2和表8-3表8-2被测体为铝圆片时的位移与输出电压数据表8-3被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据
4、根据表8-2和表8-3分别计算量程为1mm和3mm时的灵敏度和非线性误差
5、分别比较实验__四和本实验所得的结果,并进行小结
五、思考题若被测体为非金属材料,是否可利用电涡流传感器进行位移测试?实验__六被测体__大小对电涡流传感器的特性影响实验
一、实验目的了解电涡流传感器在实际应用中其位移特性与被测体的形状和尺寸有关
二、基本原理电涡流传感器在实际应用中,由于被测体的距离、材料不同会导致被测体表面涡流效应针对具体的被测体__进行静态特性标定
三、需用器件与单元直流电源、电涡流传感器、测微头、电涡流传感器实验模板、不同__的铝被测体
四、实验步骤
1、传感器__见实验__四图(8-1)
2、按照实验__四图(8-2)要求连接好测量线路
3、在测微头上分别装上两种不同的被测铝(小圆盘、小圆柱体),重复位移特性实验,分别将实验数据记入表8-5表8-5不同尺寸时的被测体实验数据
4、根据表8-5数据计算二种被测体1号、2号的灵敏度、并说明理由
五、思考题现有一个直径为10mm的电涡流传感器,需对一个轴径为8mm的转动轴的振动进测量,试说明具体的测试方法与操作步骤实验__七电涡流传感器测量振动实验
一、实验目的了解电涡流传感器测量振动的原理与方法
二、基本原理根据电涡流传感器的位移特性,选择合适的线性工作点,可进行振动测量
三、需用器件与单元电涡流传感实验模板、电涡流传感器、振动台(2000型)或振动测量控制仪(9000型)、直流电源、移相/检波/滤波模块、数显单元、测微头、示波器
四、实验步骤
1、参考实验十三图3-5__电涡流传感器注意传感器端面与被测体振动台面(铝材料)之间的安板输出端接示波器Y1通道并与低通滤波器Vi端相联,低通滤波器输出Vo接示波器Y2通道
2、将主控台上的低频__接入振动台,振荡频率设置在6~12HZ之间电涡流实验模板输出端波形(Y1),和低通滤波器输出波形(Y2),调节传感器__支架高度,读取正弦波失真最小时的Y2电压峰-峰值
5、保持振动台的振动频率幅度不变,改变振动频率测出不同频率下相应的传感器输出电压峰-峰值
五、思考题
1、电涡流传感器动态响应好可以测高频振动,电涡流传感器高频测量的上限受什么制?
2、有一个振动频率为10K的被测体需要测其振动参数,你是选用压电式传感器还是涡流传感器或认为两者均可?
3、能否用本系统数显电压表或频率表,显示振动参数?如何实现?实验__八电涡流传感器的应用―电子秤实验
一、实验目的了解电涡流传感器用于称重的原理与方法
二、基本原理利用电涡流传感器位移特性和振动台加载时产生的线性位移,可以组成一个称重测量系统
三、需用器件与单元电涡流传感器、电涡流传感器实验模板、直流电源、数显表单元、振动台(2000型)或振动测量控制仪(9000型)、砝码
四、实验步骤
1、传感器__与实验__七相同
2、利用实验__五中铝材料的线性范围,调节传感器__支架高度,使振动台面与探头之间距离为线性区域的起点,并且使探头尽量远离振动台的中心磁钢,将线性段距离最近的一点作为重量的零点,记下此时数显电压表读数
3、在振动台上逐一加上砝码从20g起到200g,再逐一取下(砝码应尽量远离传感器),分别读取数显表读数,并记入表8-4表8-4电涡流传感器称重时的电压与重量数据
5、在振动台面上放置一未知物记下数显表读数
6、根据表8-4的结果,计算一下未知物重量,注测量中的准确度与传感器的__位置有很大的关系
五、思考题称重系统常用的原理有杠杆平衡、弹性元件的应力变化、弹性元件的变形量,还有利用其它原理的称重系统吗?实验__九电涡流转速传感器*
一、实验目的了解电涡流传感器测转速的原理与组成
二、基本原理利用电涡流传感器的位移特性,当被测旋转体的端面或径时路就可测量转速本实验请实验人员自己利用电涡流传感器和转动源、数显单元组建实验三十光纤传感器的位移特性实验
四、实验步骤
1、根据图9-1__光纤位移传感器,二束光纤分别插入实验板上光电变换内其内装有发光管D及光电转换管T
2、将光纤实验模板输出端V0与数显单元相连,见图9-
23、在测微头顶端装上铁质圆片,作为反射面,调节测微头使探头与反射面轻微接触数显表置20V档
4、实验模板接入±15V电源,合上主控箱电源开关,调节RW2使数显表显示为零
5、旋转测微头使被测体离开探头每隔
0.1mm读出数显表显示值将其填入9-1注电压变化范围从0→最大→最小必须记录完整表9-1光纤位移传感器输出电压与位移数据
6、根据表9-1数据,作出光纤位移传感器的位移特性图,并加以分析、计算出前坡和后坡的灵敏度及两坡段的非线性误差
五、思考题光纤位移传感器测量位移时,对被测体的表面有些什么要求?实验三十一光纤传感器测量振动实验
一、实验目的了解光纤位移传感器动态特性
二、基本原理利用光纤位移传感器的位移特性,配以合适的测量电路即可测量振动
三、需用器件与单元光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模板、振动梁(2000型)或振动测量控制仪(9000型)、检波/滤波/低通实验模板、数显频率/转速表
四、实验步骤
1、光纤传感器__见实验十三图3-5,光纤探头对准振动台的反射面
2、根据实验在6-10HZ左右,逐步增大输出幅度,注意不能使振动台面碰到传感器,观察示波器的__波形保持振动幅度不变,改变振动频率观察示波器的__波形
5、根据实验三十的数据,计算出梁的振动幅度有多大?
五、思考题试分析电容式、电涡流、光纤三种传器测量振动时的特点?实验三十二光纤传感器测量转速实验
一、实验目的了解光纤位移传感器用于测量转速的方法
二、基本原理利用光纤位移传感器在被测物的反射光强弱明显变化时所产生的相应__,经电路处理转换成相应的脉冲__即可测量转速
三、需用器件与单元光纤传感器、光纤传感器实验模板、直流源±15V、转动源(2000型)或转动测量控制仪(9000型)
四、实验步骤
1、将光纤传感器按实验十三图3-5装于传感器支架上,使光纤探头与电机转盘平台上的反射点对准
2、按图9-2接线,将光纤传感器实验模板输出V01与数显电压表VI端相接,接上实验模板上±15V电源接近零态响应范围可能会不够
五、思考题
1、测量转速时转速盘上反射点的多少与测速精度有否影响?
2、你可以用实验来验证一下转盘上仅一个反射点的情况吗?实验三十三光电转速传感器的转速测量实验
一、实验目的了解光电转速传感器测量转速的原理及方法
二、基本原理光电式转速传感器有反射型和对射型二种,本实验采用反射型传感器内部有发光管和光电管,发光管发出的光在转盘上反射后由光电管接受转换成电__,由于转盘上有黑白相间的12个反射点,转动时将获得相应的反射脉冲数,将该脉冲数接入转速表即可得到转速值
三、需用器件与单元光电转速传感器、+5V直流电源、可调直流电源、转动源(200型)或转动测量控制仪(9000型)、数显转速/频率表
四、实验步骤
1、光电转速点,将传感器引线分别插入主控台上相应插孔,其中棕色接直流电源+5V、黑色接地端、兰色接主
五、思考题
①已进行的转速实验中用了多种传感器测量,试分析比较一下在本仪器上哪种方法最简单、方便
②分析一下各种传感器的使用场合有什么不同?实验三十四利用光电传感器测转速的其它方案*学生可以利用对射式光电转速传感器进行实验,但需要制作透光型转速盘实验三十五热电偶测温性能实验请先仔细阅读P39温控仪表操作说明)
一、实验目的了解热电偶测量温度的原理与应用
二、基本原理将两种不同的金属丝组成回路,如果二种金属丝的两个接点有温度差,在回路成的一种温差测量传感模拟温度场
三、需用器件与单元K型、E型热电偶、温度源、温度控制仪表、数显单元(2000型)或温度控制测量仪(9000型)
四、实验步骤
1、将热电偶插到温度源两个传感器插孔中任意一个插孔中,(K型、E型已装在一个护套内),K型热电偶的自由端接正极、负极不要接错
2、将E型热电偶的自由端接入温度传感器实验模板上标有热电偶符号的a、b孔上,作为被测传感器用于实验,按图11-1接线,热电偶自由端连线中带红色套管或红色斜线的一条为正端接入“a”点
3、将R
5、R6端接地,RW2大约置中,打开主控箱电源开关,将V02端与主控箱上数显电压表Vi端相接,调节Rw置200mv档),打开主控箱上温仪控开关,设定仪表控制温度值T=50℃,将温度源的两芯电源线插入主控箱温控部分的220V输出插座中
4、去掉R
5、R6接地线,将a、b端与放大器R
5、R6相接,观察温控仪指示的温度值,当温度稳定在50℃时,记录下电压表读数值
5、重新设定温度值为50℃+n·Δt,建议Δt=5℃,n=1……10,每隔1n读出数显电压表指示值与温控仪指示的温度值,并填入表11-1表11-
16、根据表11-1计算非线性误差δ,灵敏度S
7、将E型热电偶的自由端连线从实验模板上拆去并接到数显电压表的输入端(Vi)直接读取热电势值(电压表置200mv档),重复上述
⑤过程,根据E型热电偶分度表查出温度值(加热源与室温之间的温差值)
8、计算出加热源的温度,并与温控仪的显示值进行比较,试分析误差来源附热电偶分度表,请参阅实验软件光盘中的热电偶分度表内容
五、思考题
1、热电偶测量的是温差值还是摄氏温度值?实验三十六热电偶冷端温度补偿实验(请先仔细阅读P39温控仪表操作说明)
一、实验目的了解热电偶冷(自由)端温度补偿的原理与方法
二、基本原理根据实验三十五,热电偶是一种温差测量传感器为直接反映温度场的摄氏温度值,需对其自由端进行温度补偿热电偶冷端温度补偿的方法有冰水法、恒温槽法、自动补偿法、电到平衡亦有20℃平衡当热电偶自由端a、b温度升高时0℃热电偶回路的电势Uab下降,由于补偿器中PN结呈负温度系数,其正向压降随温度升高而下降,促使Uab上升,其值正好补偿热电偶因自由端温度升高而降低的电势,达到补偿目的
三、需用器件与单元温度传感器实验模板、热电偶、冷端温度补偿器、直流±15V外接+5V电源适配器
四、实验步骤
1、按实验三十五
①、
⑦步操作
2、将冷端温度补偿器0℃上的热电偶E型插入温度源另一插孔中,在补偿器
④、
③端加上补偿器电源+5V(用外接适配器),将冷端补偿器的
①、
②端接入数字电压表,重复50℃+n·Δt的加温过程,记录下数显表上的数据
3、将上述数据与实验三十五中
⑦的结果进行比较,分析补偿前后的两组数据,参照E型热电偶分度表,计算因补偿后使自由端温度下降而产生的温差值
五、思考题上述的温差值代表什么含义?实验三十七热电阻测温特性实验(请先仔细阅读P39温控仪表操作说明)
一、实验目的了解热电阻的测温原理与特性
二、基本原理热电阻用于测温时利用了导体电阻率随温度变化这一特性,对于热电阻要求其材料电阻温度系数大,稳定性好、电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系常用的有铂电阻和铜电阻,热电阻Rt与温度t的关系为Rt=R01+At+Bt2本实验采用的是Pt100铂电阻,它的R0=100Ω,At=
3.9684×10-2/℃,Bt=
5.847×10-7/℃2,铂电阻采用三线连接法,其中一端接二根引线主要为了消除引线电阻对测量的影响
三、需用器件与单元加热源、K型热电偶、Pt100铂热电阻、温度控制仪、温度传感器实验模板
四、实验步骤
1、参照实验三十五图11-1接线,拆去E型热电偶与R
5、R6之间的联线
2、将Pt100铂电阻的三根线分别接入温度实验模板上“Rt”输入端的a、b点,用万用表欧姆档测量Pt100三根线,其中短接的二根线接b点,另一端接a点这样Pt100与R
3、R
1、Rw
1、R4组成一直流电桥,它是一种单臂电桥Rw1中心活动点与R6相接,Pt100的b点接R
53、加上±15V模块电源,将R
5、R6端同时接地,接上电压表(2V档),调节Rw3V02=
04、在“Rt”端点a与地之间加+2V或+4V直流电源,去掉R
5、R6接地线并分别将“Rtb中心点及Rw1相联,调节Rw1使电桥平衡,即桥路输出端b和中心活动点之间在室温下输出电压为零
5、将Pt100插入温度源的另一传感器插孔中,根据实验三十五
①步操作设定温控仪温度值为50℃,记录下电压表读数,重新设定温度值为50℃+n·Δt,建议Δt=5℃,n=1……10,每隔1n读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值,并将结果填入下表11-2表11-
26、根据表11-2,计算其非线性误差δ及灵敏度S注这个测温实验中数显电压表指示的是室温与温度源的温差值所对应的实验模块输出电压值,因为根据上述第
③步已将室温值显示为零
五、思考题
①热电阻测温与热电偶测温有什么不同?
②如果要使电压表显示加热器的摄氏温度值,上述实验电路该如何调整?需要补偿器吗?实验三十八集成温度传感器温度特性实验(请先仔细阅读P39温控仪表操作说明)
一、实验目的了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用
二、基本原理集成温度传感器是将温敏晶体管与相应的电路集成在同一芯片上,它能直接给出正比于压噪声的干扰,具有良好的线性特性本实验采用的是AD公司生产的AD590电流型集成温度传感器它图11-3)即可实现电流到电压的转换它使用方便且比电压型的测量精度更高使用范围-50℃~+150℃,温度灵敏度1μA/Ko(0℃=273Ko)
三、需用器件与单元K型热电偶、温度控制单元、集成温度传感器、温度传感器实验模板
四、实验步骤
1、将热电偶插入加热源的一个传感器__孔中,把其中K型热电偶的自由端插入主控箱面板上的热电偶EK插孔中作为标准传感器,与温控表一起用于控制温度,红线为正极,热电偶护套中已安置了二支热电偶,K型和E型,请注意标号
2、将集成温度传感器插入加热源的另一个插孔中,尾部红色线为正端,接入实验模板上“AD590”的a端,见图11-3,另一端插入b点上,a端接直流电源+4V,b端与电压表Vi相接,电压表量程置2V档
3、合上电源开关和加热源开关,记下室温时的电压表数值(VR)它大致符合这一关系VR=[273+1×室温×R2(KΩ)]mv(受R2及传感器本身精度的限制,有一定的误差)设定温度控制值为50℃,当温度在50℃时开始记录电压表读数,重新设定温度值为50℃+n△t建议△t=5℃,n=1……10,每隔1n读出数显表指示的电压值与温控仪指示的温度值并记入表11-3表11-
34、由表11-1数据,作出T—V曲线,计算在此范围内集成温度传感器的非线性误差
五、思考题大家知道在一定的电流模式下二极管PN结的正向电压与温度之间具有一定的线性关系,你若有兴趣可以利用普通二极管在50℃-100℃之间,实验它的PN结电压—温度特性,然后与AD590集成温度传感器的特性进行比较附温控仪表操作说明
1、通电前检查接线正确无误,感温元件与仪表分度号一致,仪表通电5秒内显示窗先显示PV窗输出代码、SV窗先输出代码后显示PV窗量程上限、SV量程下限随后即进入工作状态按SET键
0.5变设定值再按SET键
0.5秒确认如需修改其它参数必须按住SET键大于3秒即进入B菜单可按要求逐一修改内容见操作流程表修改完毕再按SET键
0.5秒若干下退出B菜单如15秒内无键按下该窗内新设置的数据无效自动进入新的工作状态
2、在输入__大于量程上限时仪表显示在输入__小于量程下限时仪表显示
3、当温度控制效果不够理想时可以人工或自整定来改变PID参数操作方法如下人工修正将仪表进入B菜单至P窗,再用键来修正P值,再按SET键
0.5S进入I窗,I、D、T的修正方法同上,然后再按SET键
0.5S若干下返回正常工作状态,即开始新的PI参数
②自整定修正将仪表进入B菜ATU窗后选择1选0时为不自整定,选好按SET键确认后仪表即进入自整定状态,同时AT灯亮,待自整定完成AT灯闪时再按SET键2秒确认后即按新的自整定PID参数工作用自整修正PID值时应注意当负载为多段串联加热方式如挤出机械,其中某段进入自整定过程时,应注意保持前拍二段的温度不变否则会影响自整定效果
4、PID参数的设置原则:P为比例带加热侧如过冲大可加大比例带如希升温快可减小比例带I为积分时间,如温度波动较大则加长积分,反之则减小积分一般来说系统滞后现象越严重,积分时间越长D为微分时间,一般取积分时间的1/5~1/
45、PID控制与位式控制功能的切方法若需把仪表切换成位式控制常规仪表出厂设置均为PID控制,正常工作状态仪表按住SET键3S以上进入B菜单后,再按SET键
0.5S若干下至P窗把P=100℃时,设dP=
12.5℃则实际输出控制范围为
87.5~
112.5℃若需返回至PID控制时把P、T、dP值还原即可PID控制适用于高精度控温场合系统配置稳定合理可达±1个字精度;位式控制适用于控制某一段范围内的温度
6、进入C菜单的设置方法C菜单因仪表功能不同而有所不同;非专业人士及无特殊情况下请勿进入C菜单先进入B菜单的ATU窗后同时按住▲▼键
0.5秒至PV窗显示L,可设置量程下限;再按SET键
0.5秒,PV窗显示H可设置量程上限;按SET
0.5秒,P窗显示LP,LP=下冲限,常规值2~6;按SET
0.5秒,PV窗显示L1,在L1值内无开机及定后默认值常规6~10;值__主控值±__设定值=__输出值;当测量值低于下限__输出值时ALM灯亮下限继电器吸合,高于上限__输出值时ALM灯亮,上限继电器吸合;再按SET
0.5秒,PV窗显示I,I常规3~内大控制快;按SET
0.5秒,PV窗显示E,E为抗干扰等级,0=常规,1=加强,按SET
0.5秒,PV窗显示P,P30-100%为输出最大功率限制,按SET
0.5秒即进入新的工作状态
7、若控温失常请检查仪表参数是否被误修改,传感器部分是否失效按键不起作用,请检查LCK键是否被锁定
8、操作流程表实验三__气体流量的测定实验*
一、实验目的了解最基本的气体流量测定方法
二、基本原理本实验采用的浮子流量计的主要测量元件为一根小端向下、大端向上垂在__的透明锥形管和一个在锥之下降,浮子就稳定在一定的位置高度上,所以,浮子的位置高度和气流的流动速度即流量间具有一定关系,因此,浮子的位置高度可作为流量量度转子直径最大处的锐边是读数边
三、需用器件与单元气压源与流量计
四、实验步骤
1、观察浮子流量计基本结构
2、开启压力源开关让气泵工作
3、缓慢开启流量计下端调节阀,让转子停留在玻璃管中间位置,读取示值
4、示值修正流量计实际测量时的流体和状态,往往与流量计校准时的流体状态不同,因此,测量时读取的h,浮子材料为1Cr18NiTi在流量计入口处测得温度为10℃,绝对压力Ps=
0.5Mpa5kgf/cm2,此时流经流量计的流量计算如下从有关手册查得干空气在标准状态时,密度ρn=ρSN=
1.2046kg/m3,压缩系数Zn=
0.999,在10℃时的压缩系数Zs=
0.992,根据被测气体为干气体时的示值修正公式TS、TN为流量计出入口处的温度值,在此TS=TN式中PN为标定介质在标准状态下绝对压力
1.013×105Pa760mmHg,则得QS=
22.34m3/h可见示值与实际值相差较大举此例之目的在于让参与实验的学员建立一个为流量测量有一个初步认识
5、示值修正,根据读取示值和查取有关手册进行示值修正实验四十气敏酒精传感器气体浓度测量实验
一、实验目的了解气敏传感器的工作原理及特性
二、基本原理气定的表面电阻值10MΩ左右,当遇有一定含量的酒精成份气体时,其表面电阻可迅速下降,通过检测回路可将这变化的电阻值转成电__输出
三、需用器件与单元气敏传感器、酒精棉球、相应的电阻处理模块、直流稳压电源±10V输出档
四、实验步骤
1、将±10V电源接入“气敏传感器模块”
3、打开电源开关,给气敏传感器预热数分钟,按正常的工作标准应为10分钟若时间较短可能会产生较大的测试误差
4、将酒精棉球逐步靠近传感器,观察红色LED指示灯的点亮情况,移开酒精棉球,观察指示灯的熄灭情况
5、在已知所测酒精浓度的情况下,调整RW1可进行实验模块的输出电压标定
6、将变换电路的电压输出端接至电压表,重复上述
④步,观察电压表指示的变化情况实验四十一湿度传感器湿度测量实验
一、实验目的了解湿度传感器的工作原理及特性
二、基本原理本实验采用的是高分子薄膜湿敏电阻感测机理是,其阻值的对数与相对湿度成近似的线性关系,通过电路予以修正后,可得出与相对湿度成线性关系的电__
三、需用器件与单元+5V直流电源、湿敏传感器实验模板、数字电压表
四、实验步骤注本实验的湿度传感器已由内部放大器进行放大、校正、输出的电压__相对湿度成近似线性关系,标定在0-3V→0-99%HR
1、将主控箱+5V电源接入传感器实验模板电源输入端,__电压输出端与数字电压表相接,电压表置20V档
2、准备好热湿棉球
3、将热湿棉球置于传感器上方,并微微吹气,使棉球周围的空气湿度发生变化,观察LED指示灯的点亮情况,同时注意观察数显电压表的指示值
4、考虑一下___在实验模块通电后,湿度指示灯仪有几盏已点亮实验四十二PSD位置传感器位置测量实验PSD位置传感器是光电检测器件,利用PSD的光电流可测量入射到其感光区域的光斑能量中心位置一维,时间响应快,可应用位置
一、PSD位置传感器特征和参数
1、直流供电±15V
2、PSD传感器参考电压
1.0V系统自带
3、半导体激光电源
2.6V系统自带
4、分辨率根据调节输出增益有不同的分辨,典型输出幅度为
2.0V时,分辨率为70mv/
0.1mm左右
5、满程线性度5%PSD传感器两端线性度比较差
6、时间响应<
0.1μs
7、输出电压稳定度
0.03V/60sec;输出电压最大幅度±8V(需调整)
8、中心位置偏差
0.02mm,且中心位置偏差补偿可调
9、线性度小于1%的有效距离为±1mm~±2mm
10、光斑能量中心位置与光电流关系L~12-11/12+11
二、PSD位置传感器系统组成见图
121、PSD传感器
2、电子处理模块
①I/V转换
②加减电路
③除法器*
④放大器增益,调零
3、半导体激光器
4、机械调节支架调节PSD传感器与激光光斑位置
5、振动梁注“*”电路为调试中可增减部分
三、PSD传感器位置测试实验1将测微头与梁边上的磁铁吸合,调节测微头来调整激光光源的上下位置使光斑大约在PSD传感器的中心点上2旋转测微头使光斑能在PSD传感器有效面上__3接入±15V电源,将PSD__输出端V0与数字电压表Vi相联,电压表置2V档4调节测微头,使电压表指示为零往上旋转测微头,每隔
0.1mm或
0.2mm读一次电压表数值,并记入下表实验表格5将测微头回到零位,往下旋转测微头,同样每隔
0.1或
0.2mm读一次电压表数值并填入上表6作出X—V曲线,计算系统灵敏度及分析误差的来源注因PSD为高灵敏器件,系统的机械误差及测微头的误差都将对测试精度产生较大影响
四、思考题
①测量物体的位置与位移,其概念有什么不同?
②本实验可以测微振动吗?实验四十四PSD位置传感器用于自动定位*根据对实验四十二的理解,学生可以设想当某一工件需精确定位时,是否可用PSD传感器来完成?如需自动调整位置,还需增加哪些部件?试画出方框图实验四十五扭矩传感器原理实验
一、实验目的了解应变式扭矩传感器的结构和工作原理,了解弹性元件的作用
二、基本原理基于应变式传感器的工作机理,弹性体采用轮幅式结构图15-1,当轮幅式结构的十字梁方在F2力的作用下每根幅射条一个全桥,桥路的输出量反映了被测力矩M的大小
三、需用器件与单元扭矩传感器实验模板、扭矩传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源
四、实验步骤
1、根据图15-2将扭矩传感器的引线与放大器相接,注意a、b、c、d4根引线不要接错用实验导线从主控箱接入±4V电源至电桥,实验模板上接入±15V直流电源,放大器输出端VO2与主控箱数显电压表Vi相接
2、将e、f端短接,Rw2调至中间,调节Rw3使数显表2V档指示为零,拆去短接线接入传感器输出线(c、d点)
3、调节Rw1使电压表指示为零,将砝码盘置于扭矩传感器力杆的末端使力臂表15-1力臂最长时,输出电压与重量之关系
4、保持砝码盘内所有砝码,依次将砝码盘从杆末端向内__一格(减少力臂),杆上每格间距为10mm,记录下每__一格的电压表数值,填入下表表15-2重量不变时,输出电压与力臂之间的关系
5、进行数据整理,计算系统灵敏度S和非线性误差δf
五、思考题利用应变效应测量转轴扭矩还有哪些方法?实验四十七超声波传感器测距实验
一、实验目的了解超声波在介质中的传播特性及超声波传感器测距原理和结构
二、基本原理超声波测距传感器由发射探头、接收探头或收/发一体化探头及相应的测量电路组成超声波是一种s当发射探头发射的超声波在空气中传播时碰到介面就会产生反射波,它被接收探头接收,若发、收波的时间差为Δt,根据s=酢う这一关系就能得到探头与反射介面的距离
三、需用器件与单元超声波传感器实验模板、超声波发射/___件、反射挡板、数显表、±15V电源
四、实验步骤
1、将主控箱上的±15V电源接入超声实验模块
2、距超声波探头30cm处放置反射挡板,合上电源调节挡板正对探头
3、以三源板侧边为基准,平行__反射板,依次递增2cm,读出数显表上的数据(N),记入表16-1表16-1:超声波传感器显示值与距离之间的关系
4、根据表16-1数据画出N-X曲线,计算测量误差
五、思考题调节反射档板的角度,重复一下上述实验,体会超声波传感还可用于测量角度吗?实验四__CCD图像传感器线(圆)径测量实验CCD线(圆径测试实验仪是利用物体被检测物在CCD成像传感器上的投影来测量物体径向宽度的光、准确地观察、测量物体的几何形状及尺寸,尤其是微小的物体,并可以存储、保存或打印测量内容,大幅度地提高了工作效率,减轻了操__的工作强度
一、CCD线圆径测试仪的特征和参数
1、成像面尺寸640×480像数
2、镜头焦距可调
3、有效测量范围
0.5mm~10mm
4、干扰误差小于
0.5mm
二、CCD线(圆)径测试仪系统组成
1、成像传感器及电子处理模块
2、成像光学系统
3、标准件
4、遮光盒
5、U__接口线
6、测量软件
三、CCD线径测试仪测量原理被测体与背景发出的自然光,通过光学系统后,在CCD传感器端成像,成像的晰度由光学系统控制即调焦),摄像头具有自动调焦的功能,也可手动调焦由于被测体与背景在成像端有一际尺寸具有一定的比例关系,通过标准件的定标,得出相应的比例因子,这样通过计算就能测出被测体的尺寸
四、CCD线(圆)径测试仪实验步骤
1.将仪器上的U__线连接到计算机上
2.软件__与本软件配套使用的实验仪是杭州赛特传感技有限公司生产的CCD线(圆)径测试仪首先__摄像头的驱动程序,__完成后会在设备管理器的出现U__PCCamera,表示驱动__完成然后,把光盘中的DimensionWithCamera.exe文件__到所要__的目录下(本测量软件无需__)
3.使用双击DimensionWithCamera.exe图标,即启动CCD线(圆)径测试仪软件程序便会出现上图,说明如下1系统__系统可选择退出;2选项__选项可进行参数设置;如下图取点位置为测线径时的设置如上图,利用水平的五条直线(即绿线,位置可自己设定,设定范围在100-500垂直像素之间)与被测物体左边相交的五个点确定一条拟合直线,在被测体的右边与这五条直线的交点上任意选定一点(即小红点),那么此点到左边拟合直线的垂直距离即为被测体的线径光线强度的设置(如上图),根据被测环境的情况选择合适光线强度,调节到二值化图像清晰为止,在被测体图像上无黑斑根据被测体的亮度选择相应项(此实验装置选第一个)镜头参数的设置(如上图)本仪器镜头至背景的距离为50mm由于摄像头采集出来的图像边缘有一定的几何失真,为此本软件设定了变形修正系数用于偿几何变形系统参数的设置(如上图):
①测量间隔时间即每隔多少时间测量一次;
②取值平均次数设定显示值的测量次数;式中为显示值,N为取值平均数为每次的测量值
③像素转换系数为设定像素与实际物体的比值(比例因子),单位为像素/毫米在实验中先用标准件测出它的像素值,除以标准件的实际尺寸,求得它的像素转换系数,再去测其它的被测体3控制控制测量的启动和停止当启动后出现下图,4形状设定测线径还是圆径5二值化图像显示窗口6原始图像显示窗口7测得的实际像素值8除以比例因子后的实际值注意
1.当测不到物体或者测量无效时会发出警报声
2.在测量圆径时,二值化图像中的十字架必须点在圆盘里面的任意位置
3.在标定好像素转换系数后不能__测试系统实验五十光栅传感器莫尔条纹与栅距关系实验
一、光栅传感器原理光栅传感器是由标尺光栅和指示光栅组成的光栅在本质上是指在光学玻璃上平行均匀地刻出的直线条纹在标尺光栅和指示光栅上,它们的线纹密度一样,一般为10~100线/毫米,标尺光栅是一个固定的长条光栅,指示光栅是一个可以在标尺光栅上__的短形光栅,它们结构如图1-1所示
二、演示装置说明本装置的光栅数为50线,所以栅距为1÷50=
0.02mm也就是说,当莫尔条纹形成时,可观察到的粗暗条纹间距应为
0.02mm或粗明条纹间距注意的是莫尔条纹由最暗条纹最明条纹是逐渐递变的,再由明条纹到暗条纹也是逐渐递变的本装置使用外供电源为直流5V,对于圆孔插头,圆心(对应红线)为正极,外壳(应兰线)为负极验时__为了便于观察,以指示光栅的四小片区域中的其中之一扇区作为瞄准区域,采用单眼观察,距离观察窗30~50cm,保持观察姿势不动,很缓慢地旋转千分卡,当莫尔条纹通过被观察的扇区时,其亮度将逐渐由最明渐变到最暗,再由最暗渐变到最明,如此循环当观察到扇区由第一次最暗渐变到第二次最暗时,即相当于传感器装置位移了一个周期,相当于一个栅距
0.02mm,由于旋转的千分卡每一细格为
0.01mm,所以,每观察到莫尔条纹__一个栅距
0.02mm(一个条纹周期),千分卡即旋转了两个细格2×
0.01=
0.02mm注意旋转千分卡时,手势应很缓慢,观察莫尔条纹__采用单眼观察实验五十一光栅传感器莫尔条纹的细分、计数实验
一、光栅传感器原理光栅是由标尺光栅和指示光栅组成的光栅在本质上是指在光学玻璃上平行均匀地刻出的直线条纹在标尺光纹密度一样,一般为10~100线/毫米,标尺光栅是一个固定的长条光栅,指示光栅是一个可以在标尺光栅上__的短形光栅,它们结构如图1-1所示把指示光栅平行放在标尺光栅上面,再使它们线纹之间形成一个很小的夹角,在光线照过光栅时,在指示光栅上就会产生若干条粗的明暗条纹,这称莫尔条纹当指示光栅和标尺光栅相对作左右__时,莫尔条纹也作上、下__,也就是说,莫尔条纹的__方向和光栅__方向是接近垂直的,如图1-2所示如果莫尔条纹的宽度是W,并按W/4处分别按置两个光敏三极管,随着指示光栅左右__,莫尔条纹的上下__,在光敏三极管中就感应出和光线亮度相应的电流很容易理解,在莫尔条纹__时,在光敏三极管产生的电流呈正弦波形状,光线暗时电流小,光线亮时电流大由于二个光敏管所处而VA则是由比较器放大之所得的,对应开关电压Ib是光敏管Tb的检测电流,VB则是放大所得的对应开关电压,在图1-2中,当指示光栅向左__时,莫尔条纹向上__,形成了图1-3a中的电流电压波形,当指示光栅向左__时,莫尔条纹向下__时,则形成了图1-3b电流电压波形在图1-3a的V__B波形说明,当指示光栅左移时,V__B的电平逻辑为00→01→11→10→00,图1-3b的V__B的波形说明,当指示光栅右移时,V__B的电平逻辑为00→01→11→01→00,反之,从电平逻辑的变化情况,也可以判别出指示光栅__方向
二、细分计成的光栅传感器,其上已把正弦波通过比较器整形成方波输出,所以在计数板上,当__光栅传感器时,测试点TP1A端、TP2B端的输出波形是一相位差90°的方波见图2-1为了提高计数分频率,通常对光栅传感器输出方波进行四倍频细分,对于__一个栅距而形成TPl、TP2方波,在一个周期内,其__辐值变化为11→10→00→01→11,或10→11→01→→00→10,即每一周期有4个电平变化,利用D触发器可获得4个边缘脉冲__,若计数器是对这样的边缘脉冲计数,则将使光栅计数分辨率(精度提高4倍例如采用50线光栅传感器,再经过4倍频电路后,计数分辨率将变成1/50x1/4=1/200=5μm对于本计数板,就是针对50线光栅的4倍频后而计数显示的,所以显示辨率将是
0.005mm(5μm)观察测试点TP3C端、TP4D端,将看到4倍频后的边缘脉冲计数脉冲输出,当光栅左移时,是TP3有输出,当光栅右移时,是TP4有输出本板设有一清零键,按此键可将当前显示值清为0.000状态SET-2003传感器特性实验软件使用说明
一、简介《Set_2003传感器实验系统》是在作了充分市场调研的基础上,为满足工科院种实验,能满足《自动检测技术》、《传感器技术》等课程的实验教学它既能进行验证性、设计性实验,又能提供综合性实验,适应本、专科学生不同层次的实验教学要求,还能为有关专业老师和工程技术人员提供毕业设计及科研__的工作平台和环境本实验系统有如下特点数据采集板特点●采用新一代的SOC片上系统,CPU工作频率达25兆;●片内AD精度为12位,AD转换速度高达100KHz;●E2OM自动记忆标定值,无须繁杂的硬件调试,方便可靠;●串行RS232C通信,波特率为38400,实验装置与上位机间仅3根__线连接;应用软件特点●基于WINDOWS平台__GUI图形接口界面;●多种实验模式可选;●采样速度从250~_____0次/秒可选;●通信端口可选;●实时曲线动态显示,图形框XY坐标系根据最大量程和测量点数自动调整;●实验数据曲线的保存及调用●最大非线性误差分析;●最大迟滞误差分析;●实用工具;●内置实验数据库,用DAO方法保存及管理学生实验历史记录,便于教师进行开放式实验室管理
二、软件的运行环境和功能SET—2003软件运行环境为WINDOWS9X、WINDOWS2000及WINDOWSXp该应用软件用VisualBasic
6.0语言__,在软件中还调用了WINDOWS提供的一些系统功能,与此相关的ActiveX部件和动态连接库(.ocx文件及.dll文件)在__时会自动设置软件提供如下主要功能●实验管理功能软件为用户提供了友好、灵活的操作界面实验内容可以根据需要由用户进行选择实验参数可自行设置对于用户而言,登录后,每做完一次成功的实验,先将数据保存到数据文件,然后可以打印输出实验报告,并且能在实验数据库中生成一条实验记录对于管理者而言,可对实验数据库中的记录进行添加、删除、查询等操作●实验数据存取功能在文件菜单中实现数据文件的打开、保存、另存为操作数据保存的默认文件为当前可执行程序的目录下的LSJ.dat中当然也可以用另存为方式保存到其它地方数据文件的格式是特定的,当文件被打开后,程序会自动识别文件中的文件标识符、实验类型、实验名称、测量次数、被测量纲及所有的实验数据,并自动画出实验曲线●图形功能软件提供了较为丰富的图形功能实验过程中能显示静态单向、双向、定时实验曲线和动态实验曲线●显示功能在显示子菜单中,用户可以根据实验要求和自己的习惯,设置显示内容,包括状态栏、工具按钮栏、__栏等
三、实验软件__(应在教师指导下完成)
1、提示先检查桌面或硬盘,确认没有__过实验应用软件,才进入__,否则跳过本部分内容
2、__方法__软件包括四张
1.44MB磁盘或一张光盘__时,先在硬盘建立自己新的工作目录(如SET),当然也可以在__过程中边__边建立然后在软盘驱动器中插入__盘片Disk1,双击运行盘片上的SETUP.EXE程序接下来按屏幕提示操作,将4张__盘片上所有压缩文件释放到工作目录,直到__完成
3、说明__完成后,当前工作目录中应包括下面一些类型的文件应用程序Set
2003.exe;AC__SS实验数据库文件Lb.mdb;用户实验数据文件LSJ.dat;
4、运行在WINDOWS下,进入我的电脑或资源管理器,双击Set
2003.exe文件图标即可运行程序
四、实验软件使用说明1.工作窗口说明运行程序后,进入主界面,这是工作窗口,一般操作都在该窗口下面进行窗口最面是标题栏,显示软件的图标和SET_2003A标题栏的右面是最大化、最小化和还原按钮,通过它们可进行最大化、最小化和还原操作标题栏的下面是菜单栏,本软件共有6个子菜单,分别是文件、实验、分析、显示、帮助和退出菜单栏下面是窗口的主要部分,由下面几部分组成1)实验数据表格用于静态或动态实验数据,自动刷新2)实验数据框显示测量值、增量及最大值3)图形框用于显示实时曲线,X轴坐标自动调整(也可以用X←→按钮手动调整),Y轴坐标表示测量值(mv),越限自动调整量程4)单选按钮一排共7个,位于图形框的__其中正向、归零、反向按钮为一组,用来选择要实时曲线的方向;清除和显示按钮为一组,用来清除和复现曲线;X←→按钮用来伸缩X轴坐标;__分析按钮,再选择分析子菜单功能,即可进行分析操作5)下拉式组合框共6个,分别是实验模式、采样速度、Y轴量程选择、X轴每格数值、量纲及测量通道6)操作提示框用于实验过程中的操作提示7操作按钮共3个,分别是测量、复位和示波器8状态栏位于窗口的最底层,显示实验相关内容,可以在显示子菜单中打开或隐藏9按钮工具栏常用工具按钮的图标,工具栏可以在显示子菜单中打开或隐藏2.实验操作步骤1首先进入主窗口,打开实验子菜单,选择实验登录当出现实验登录窗口后,在用户编号文本框中输入编号(10位字符),由用户按照院系、届、班、学号自行编码输入,以回车结束然后用同样名称文本框内填入选中的实验,并在实验模式、采样速度、每格数值、被测量纲四个文本框中显示该实验的参考值单击确认(或取消)命令按钮,然后返回主窗口2在主窗口下,打开实验模式组合框,选择实验模式实验模式有4种可选,分别是单向单步、双向单步、定时单步和动态单帧3打开采样速度组合框,选择采样速度采样速率9档可选,分别是_____0次/秒、50000次/秒、25000次/秒、_____次/秒、5000次/秒、2500次/秒、1000次/秒、500次/秒250次秒4打开Y轴量程选择组合框,选择量程Y轴量程6档可选,分别是±10V、±5V、±2V、±1V、±500mv和±100mv5打开每格数值组合框,每格数值从
0.1~
10.0可选择每格数值的含义为每一次测量(X轴上一点、或一步)对应于所做实验中传感器输入物理量的大小;如
1.5℃(若量纲为温度)10)打开实验子菜单,选择实验保存,对实验纪录进行保存11打开实验子菜单,选择实验浏览,在实验数据库中核对本次实验记录若局域网的打印服务器已开通,或者客户机的打印机已连接,可打开文件子菜单,选择打印实验报告,这时出现打印浏览窗口,用户右键单击窗口右上角,再选择打印,即可打印实验报告12)单击复位命令按钮准备进行下一个实验,或者打开文件子菜单,选择退出应用软件后返回WINDOWS3.实验记录管理1)实验记录数据库为AC__SS数据库,文件名为LB.mdb,放在当前工作目录共有两张表,其中实验记录表由下列字段组成用户编号10位文本类型;用户名称10位文本类型;实验日期8位日期类型;实验编号数字整型;实验名称10位文本类型;实验模式4位文本类型;采样速度数字整型;测量次数数字整型;每格数值数字单精度型;被测量纲10位文本类型;数据文件40位文本类型(存放数据文件的路径);2)进入实验浏览,出现卡片式界面,每一张卡片内显示一张表,代表实验记录的一种排序方式,共有5种方式,分别是按顺序、按实验编号、按实验名称、按实验日期和按用户编号3)学生每做完一次实验,先将数据保存到数据文件,然后打印输出实验报告,并且在实验数据库中生成一条实验记录学生可以在实验数据库中查看实验记录4)实验___或教师,在实验登录时键入代码可获得更高的权限对实验数据库的实验记录进行删除、修改、查询等操作4.实验模式实验模式分为4种,分别是单向单步、双向单步、定时单步和动态单帧用户根据具体实验内容来选择实验模式通常,动态单帧采样方式采集随时间变化的实时曲线,单向单步输入适用于自变量单向的实验,双向单步适用于自变量正反向可变的实验,定时单步则适合等时间间隔采样1)动态采样首先要完成动态实验连接准备工作,接下来,单击测量命令按钮,计算机便以预先设定的采样速度连续采集250点数据,然后一次性绘出采样曲线波形图形框中X轴坐标单向,表示时间,共250点工作时,每单击测量命令按钮,便显示一条曲线2)单向单步用户首先要完成单步实验连接准备工作,然后,单击测量命令按钮,采样按钮的文字由原先的“测量”改为“下一步”每单击命令按钮一次,计算机采样250个数据求出平均值,这时,数据表格内同值,其量纲也由用户设定Y轴坐标双向,表示实验仪输出的电压__均值Y轴坐标电压上下限可以打开Y轴量程选择组合框改变,Y轴坐标电压越限时系统也能自动调整3)双向单步基本和单步方式相同,与单步有所区别的是原点坐标位于图形框__计算机在程序中自动判断测量值的X方向当选定双向单步采样时,X方向初始默认为正向正向采样时,图形框右侧显示出便单击测量命令按钮一次,系统便自动绘出该点的实验曲线,并在数据框中同步显示测量值、增量及最大值当正向输入变化实验结束,用户单击归零命令按钮,则坐标归原点,然后进行逆向操作若用户做的是回差实验,则坐标点不应归零4)定时采样进入该模式,屏幕显示的工作画面与单步输入基本相同与单步输入有所区别的是,操作时用户不需要单击命令按钮,由系统定时采集数据当然,用户完全可以用暂停和继续命令按钮控制实验进程
5、分析1)单击分析单选按钮,选中分析子菜单内容,进入分析状态2)非线性误差分析软件还能对图形框中的部分曲线分段进行非线性误差分析进入分析状态后,用户应先单击左键选择线段的起点,然后单击右键选择线段的终点,软件自动在起点和终点之间用线段连接,求出最大非线性误差,显示在提示框内由于软件能进行线性分段及重复分析,对于那些需要2滚动条共两组,位于图形框右方,在双通道测量时,用于调整波形位置;3指示灯运行时用于显示通信状态;4下拉式组合框共7个,分别是通信端口、X轴每格值(与系统采样速度对应)、X轴扩展、触发方式、触发电平、通道选择及波形显示光点大小5命令按钮共3个,分别是运行、停止和关闭7.工具按钮栏为方便用户,软件提供了工具按钮栏,有如下工具按钮1数据文件保存按钮;2实验按钮;3计算器按钮;4放大按钮;5虚拟示波器按钮;*6打印按钮;7退出按钮;
8、退出应用软件方法一选择文件中的退出子菜单;方法二单击主窗口右上方的关闭按钮;方法三单击工具栏的退出按钮实验六十一移相器实验(附加实验一)实验目的了解运算放大器构成的移相电路和的原理及工作情况,为交流电桥实验做准备实验原理图A-1为移相器电路原理图A1与C
1、R2组成有源微分网络,A2与RW
1、C2组成有源积分网络当端输入正弦交流__时,A1输出一超前相位__,A2输出一滞后相位的__,通过调节RW1可使输出__与输入__相位发生变化、所需单元及部件移相/检波/低通模块、音频振荡器、双线(双踪)示波器实验步骤
(1)了解移相器的电路原理图A-2
(2)如图A-2接线,将音频振荡器的__引入移相器的输入端(音频__从0°、1°插口输出均可)音频振荡器频率置5KHz,幅度置Vp-p=5V
(3)将示波器的两根线分别接到移相的输入和输出端,调整示波器,观察示波器的波形
(4)调节移相器上的电位器,观察两个波形间相位的变化
(5)改变音频振荡器的频率,观察不同频率时的最大移相范围问题
(1)根据电路原理图,分析本移相器的工作原理,并解释所观察到的现象
(2)如果将双踪示波器改为单踪示波器,两路__分别从Y轴和X轴送入,根据李沙育图形是否可完成此实验?注意事项本仪器中音频__是由函数发生器产生的,所以通过移相器后波形局部有些畸变,这不是仪器故障,不影响实验效果正确选择示波器中的“触发”形式,以保证双踪示波器能看到波形的变化实验六十二相敏检波器实验(附加实验二)实验目的了解相每检波器的原理和工作情况为交流全桥实验做准备实验原理相敏检波电路如图(B-1)
①输入__端,
②为交流参考电压输入端
③输出端,
④为直流参考电压输入,
⑤、
⑥为__监测端当
②或
④端输入控制电压__时,通过开环放大器的作用使场效应晶体管处于开关状态从而把
①端输入的正弦__转换与控制__有关的检波__所需单元和部件相敏检波器、移相器、音频振荡器、双踪示波器、直流稳压电源、低通滤波器实验步骤
(1)了解相敏检波器的电路原理
(2)根据图B-2的电量线路图B-2
(4)改变参考电压的极性(-2V),观察输入和输出波形的相位和幅值关系由此可得出结论,当参考电压为正时,输入和输出同相,当参考电压为负时,输入和输出相反
(5)关闭电源,根据图B-3重置20V档)
(6)开启主控箱电源,音频振荡器频率置4KHz,调整音频振荡器的输出幅度(Vp-p),同时记录电压表的读数V0,填入表(B-3)表B-3用示波器比较相敏检波器
①、
③端的波形,分析当输入__
①与参考__
②同相时___会产生上面的波形
(7)关闭电源,根据图B-4的电路重新接线,将音频振荡器的__从0°端输出至相敏检波器的输入端
①,180°端输输入端
①和输出端
③同时与低通滤波器输入端连接起来,将低通滤波器输出端与直流电压表连接起来,组成一测量线路图B-4
(8)开启电源,转动移相器上的移相电位器,比较示波器的两个通道的显示波形及电压表的读数V0
(9)调整音频振荡器的输出幅度(Vp-p),同时记录电压表的读数V0,填入表(B-4)表B-4
(10)分析一下,当相敏检波器的输入__与参考端__相位不同时,___会产生上面的波形思考1根据实验结果,可以知道相敏检波器的作用是什么?移相器在实验线路中的作用是什么?
(2)在完成第
⑥步骤后,将示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端
①和附加观察端
⑤和
⑥,分别观察
⑥、
⑤端波形来回答相敏检波器中的整形电路是起什么作用?__相位如何?
(3)电压表的读数什么时候达到最大值SET-9000型传感器测控实验(请先仔细阅读P
76、P83测控系统软、硬件说明)实验一温度测量控制实验
一、实验目的掌握温度传感器在测控系统中的实际应用,对温度闭环控制系统中的数据采集、参数调整、控制规律(曲线)、误差产生及不稳定状态进行验证
二、实验原理用所提供的K型热电偶、数据采集器、温度测量控制仪、PC计算机组成闭环温度控制系统,在一温度测控仪、计算机
四、实验步骤
1、仔细阅读SET-300测控系统软件运用说明(P76)及硬件说明(P83),并按说明在计算机上__好软件
2、如图
(1)组成闭环温控系统
3、将温控仪“加热方式”开关置“外”端,“冷却控制”开关置“外”端“加热手动”旋钮到底,并听到“喀”声
4、打开“温控仪”、集据采集器“开关
5、在计算机测控界面上,选择“温度测量控制“实验内容,并设定好相关控制值及调节规律PID三个参数,选择正确的A/D、DA、Do通道建议温度设定值70℃、采样周期1s、P=I=D=
6、__“运行”按钮、红、绿三条曲线,黄线表示设定值、红线表示控制量输出曲线、绿线表示测量(过程量)输出曲线
8、随着实验进行绿线将逐步靠近黄线,说明热源的温度值正逐步接近设定值,经过逼近超调逼近几个周期,温度值趋与稳定,注意观察稳定后偏差指示大小
9、当温度到达设定值后,数据采集器“D03”端输出继电器导通__,使“温控仪”中的冷却风扇启动,达到快速降温的目的,进而缩短实验时间
10、改变温度设定值(下降或上升),观察控制曲线的输出状况及测量(过程量)的响应状态
11、改变温度设定值,分别改变PID三个参数中的任一参数,观察控制曲线的输出状态统?
2、各个单元在实验中起到什么作用?
3、分析系统误差来源?
4、P、I、D三个参数对系统的控制有什么影响?
5、如有条件,请自己动手利用其它方法设计一个温度控制器实验二振动测量控制实验对振动源进行连续的高精度振动控制
三、所需单元压电加速度传感器、数据采集器、振动测控仪、计算机
四、实验步骤
1、仔细阅读SET-300测控系统软件运用说明(P76)及硬件说明(P83),并按说明在计算机上__好软件
2、如图
(2)组成闭环振动测控系统其中压电传感器测量电路请参阅特性实验第2页实验23图(7-1)并接入低通滤波器,其VO端接入振动测量控制仪上的“标准传感器入端”(注意在静态时务必使Vo=0)
3、将振动控制仪“手动/自动”控制按钮按下,使控制处于自动状态
4、打开“振动控制仪”、集据采集器“开关
5、在计算机测控界面上,选择“振动测量控制“实验内容,并设定好相关控制值及调节规律PID三个参数,并选择正确的D/A、Di通道建议振动设定值20HZ采样周期1s、P=I=D=注意P不能设为零
6、击“运行”按钮,注意数据采集器上的红色发光二极管是否闪烁如有表示数据采集器与计算机通讯__正常,否则需检查通讯端口是否设置正确(com1com2),计算机通讯口是否正常
10、改变振动频率设定值,分别改变PID三个参数中的任一参数,观察控制曲线的输出状态及测量(过程量)的响应状态
11、界面左边是数据框,表示实时测量数据
12、在实验过程中如按“暂停”按钮则采样终止,__“历史”按钮可察看整个调节过程的曲线,再按一次“暂停”按钮,采样继续进行注因采用教学用传感器和测量电路所以测量及控制误差比用工业级传感大并可能有一定干扰思考题
1.___说上述实验系统是一个闭环控制系统?
2.各个单元在实验中起到什么作用?
3.分析系统误差来源?
4.P、I、D三个参数对系统的控制有什么影响?
5.如有条件,请自己动手利用其它方法设计一个振动控制电路实验三转速测量控制实验
一、实验目的掌握转速传感器在测控系统中的实际应用,对转速闭环控制系统中的数据采集、参数调整、
2、如图
(3)组成闭环转速系统
3、将转速测量控制仪“手动/自动”控制按钮按下,使控制处于自动状态
4、打开“转速测量控制仪”、集据采集器“开关
5、在计算机测控界面上,选择“转速测量控制“实验内容,并设定好相关控制值及调节规律PID三个参数,并选择正确的D/A、Di通道,建议转速设定值1000转/分、采样周期1s、P=I=D=注意P不能设为零
6、__“运行”按钮,注意数据采集器上的红色发光二极管是否闪烁,如有表示数据采集器与计算机通讯__正常,否则需检查通讯端口是否设置正确(com1com2),计算机通讯口是
1、___说上述实验系统是一个闭环控制系统?
2、各单元在实验中起到什么作用?
3、分析系统误差来源?
4、P、I、D三个参数对系统的控制有什么影响?
5、如有条件,请自己动手利用其它方法设计一个转速控制器SET-300传感器测控实验软件使用说明
一、简介《SET300测控系统》是在作了充分市场调研的基础上,为满足工科院校自动化专业及机电一体化相关专业的教学需求,于2004年推出的最新产品它是集传感器技术、通信技术和微机控制技术于一体的新一代的实验装置本实验系统包括用户可根据实验设置模拟量输入通道Ain、模拟量输出通道Aout、数字量输入通道Di及数字量输出通道Dout通信端口可选;动态显示实时曲线及数据表格;实验数据曲线的保存及调用内置实验数据库,保存及管理学生实验历史记录,便于教师进行开放式实验室管理不同层次的用户权限管理
二、软件的运行环境和功能SET300软件运行环境为WINDOWS9X、WINDOWS2000及WINDOWSXp该应用软件用VisualBasic
6.0语言__,在软件中还调用了WINDOWS提供的一些系统功能,与此相关的ActiveX部件和动态连接库(.ocx文件及.dll文件)在__时会自动设置软件提供如下主要功能
1、实验管理功能软件为用户提供了友好、灵活的操作界面实验内容可以根据需要由用户进行选
1、提示先检查桌面或硬盘,确认没有__过实验应用软件,才进入__,否则跳过本部分内容
2、__方法__软件包括四张
1.44MB磁盘或一张光盘__时,先在硬盘建立自己新的工作目
四、实验软件使用说明
1.登录运行程序后,进入登录窗口界面,如图1所示图1系统管理用户登录窗口图2系统操作用户登录窗口图3学生登录窗口首先单击组合框,选择用户类型用户类型分为3类,第1类是系统管理级用户,它具有系统全部权限,可以打开所有窗口,并能增删下级用户第2类是系统操作级用户,它可以打开通信窗口并进行通信设置、通道设置、软件标定等重要操作第3类是学生实验级用户,它仅具有与实验操作有关的权限登录时,系统管理级及操作级用户需在__输入框中输入__,由系统校验,如图1及图2所示学生实验不需要__,但必须输入用户编号(如学号)和姓名,如图3输入完成后,单击确认按钮,进入应用软件主窗口
2.主窗口主窗口如图4所示,这是工作窗口,一般操作都在该窗口下面进行窗口最上面是标题栏,显示软件的图标和SET300标题栏的右面是最大化、最小化和还原按钮,通过它们可进行最大化、最小化和还原操作5)复选按钮一排共4个,位于图形框的__其中设定、采样和调节为一组,用来选择三种不同的实时曲线历史按钮用来显示当前或已保存在外存的整个实验过程的曲线6)下拉式组合框共11个,分别是实验选择、调节规律、设定值、采样周期、比例系数、积分时间、微分时间及通道选择(4个)7)操作命令按钮共2个,分别是开始命令(暂停、继续)及复位命令按钮8)状态栏位于窗口的最底层,显示实验相关内容图4实验主窗口3.实验操作步骤选择实验参数1)选择实验SET300支持的实验分为两类,一类是规范实验(即实验列表中已有的实验),另一类是自定义实验规范实验又可以分为常规测控实验及特殊测控实验(脉冲测量及计数、振动测量控制、转速测量控制)图5实验选择图6调节规律图7设定值图8采样周期2)选择调节规律单击调节规律组合框,出现调节规律列表,如图6所示若为规范实验,在列表中选择P、PI、PD、PID、位控等控制规律若为脉冲计数实验,则不必选择控制规律3)选择设定则系统自动设定采样周期为1秒5)选择比例系数若实验的调节规律带比例控制,需选择比例系数,单击比例系数组合框,出现比例系数列表,如图9所示比例系数的范围从
0.1~206)选择积分、微分时间方法同上时间范围从
0.1~20秒图9比例系数图10通道设置7)通道设置根据通道实际连接情况设置,如图10所示模拟量输入共8路(8AD),分别为Ain0~Ain7模拟量输出共4路,分别为Aout0~Aout3数字量输入共8路,分为Din0~Din7输出量输出共4路,分别为Dout0~Dout3(4个5V继电器)8)脉冲计数实验若为脉冲计数实验,出现的界面如图11所示实验开始前必须首先编制操作任务列表方法是单击脉冲数组合框,选择脉冲数或暂停秒数,单击正向、反向或暂停按钮,选择转盘转动方向,然后,在任务列表相应位置单击后则完成一个任务设置,依此类推,在实验数据库中核对本次实验记录11)打印实验报告打开实验记录子菜单,选择实验打印,进入打印窗口根据提示,打印实验报告及实验曲线12)复位单击复位命令按钮准备进行下一个实验,或者打开文件子菜单,选择退出应用软件后回WINDOWS4.实验记录管理1实验记录数据库为AC__SS数据库,文件名为Lab.mdb,放在当前工作目录共有三张表,其中实验记录表由下列字段组成用户单位40位文本类型;样次数数字整型;用户编号6位文本类型;比例系数数字型用户名称8位文本类型;积分时间数字型实验日期8位日期类型;微分时间数字型;实验编号数字整型;数据文件40位文本类型(存放数据文件的路径);实验名称40位文本类型;实验模式4位文本类型;2进入查询浏览,界面如图12所示实验记录的排序共有6种方式,分别是按顺序、按用户编号、按用户名称、按实验日期、按实验编号和按实验名称单击排序按钮后,右面数据库表显示相应的排序结果再单击数据库表第1列中记录位置,最右边的表格显示该记录相应内容3单击模注意打印实验曲线可选择整实验数据范围,而打印实验报告由于数据范围越大,生成的表格分页也越多,故数据范围一选择曲线的典型段,达到既能反映出实验效果,又不过分耗纸的目的
7、退出应用软件方法一选择数据文件中的退出子菜单;方法二单击主窗口右上方的关闭按钮;方法三单击退出子菜单SET-300数据采集控制器硬件说明
一、__编辑
(1)A/D
(0)-A/D
(7)是8路模拟量输入端口输入传感器测量__
(2)D/A
(0)-D/A
(3)是四路模拟量输出端口,输出控制量__
(3)Di
(0)-Di
(7)是8路数字量输入端口其中Di
(0)-Di
(6)是一般数字量输入端口Di
(7)是计数脉冲__专用输入端口,用以输入转速、计数等连续脉冲__
(4)Do
(0)-Do
(3)是4路数字量输出端口,它是一组继电器触点__其中Do
(3)是温度控制实验专用冷却电机控制接点输出端口,与其它控制实验无关
二、通讯端口
(1)RS232端口及U__端口传感器应用控制实验PC通讯端口,与SET-300测控软件配合使用,完成对不同对象的测量与控制
三、注意事项
(1)当应用程序__完毕后,如与计算机无机通讯端口是否设置正确,端口工作是否正常
(2)进行控制实验时,务必正确选择__输入、输出端口
(3)A/D端口请不要输入负极性的__,以免损坏内部集成芯片。