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工業(yè)傳感器檢測(cè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái),工業(yè)傳感器應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置

主控臺(tái)部分

1）控制屏

提供高穩(wěn)定的±15V、＋5V、±2V~±10V可調(diào)、＋2V~＋24V可調(diào)八種直流穩(wěn)壓電源；主控臺(tái)面板上還裝有電壓、頻率、轉(zhuǎn)速顯示。 音頻信號(hào)源（音頻振蕩器）1KHz~10KHz（可調(diào)）；低頻信號(hào)源1Hz~30Hz(可調(diào))；交流電源AC220V，帶漏電保護(hù)器；直流穩(wěn)壓電源：+24V/1A、±12V/1A、±5V；數(shù)字直流電壓表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三檔，精度0.5級(jí)頻率/轉(zhuǎn)速表：頻率測(cè)量范圍1～9999Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍1～9999rpm

2）變送器掛箱

1.電荷放大器；量程：102pc、103pc兩檔可調(diào)，最大輸出電壓：10V/5mA；

2.輸出增益：10mV/uint、100mV/uint兩檔可調(diào)，與壓電加速度傳感器配套使用；

3.軸向位移變送器：量程：-4～6mm，電流輸出：4～20mA，準(zhǔn)確度：±0.5%（25℃）；頻率響應(yīng)：2～5kHz，系統(tǒng)溫漂：±0.1%/℃，電源：24VDC；

4.壓力儀表：采用24位A/D轉(zhuǎn)換器，雙5位高亮度紅色LED顯示，測(cè)量精度：±0.2%F.S±1個(gè)字；帶RS232通信，與S型拉壓力傳感器配套使用

3）數(shù)據(jù)采集卡掛箱

1.高速USB數(shù)據(jù)采集卡，采集卡支持最大采樣頻率為400kHz，12位A/D轉(zhuǎn)換

2.8路模擬量輸入，2通道模擬量輸出，信號(hào)輸出范圍：－5V～＋5V電壓信號(hào)

信號(hào)輸出接口：標(biāo)準(zhǔn)BNC接口16通道開(kāi)關(guān)量輸入，16通道開(kāi)關(guān)量輸入；

輸出方式：集電極開(kāi)路輸出；最大輸出電流：0.5A 5路開(kāi)關(guān)量輸出；

3.配套軟件，可實(shí)現(xiàn)物 料分揀的自動(dòng)控制、多功能轉(zhuǎn)子的測(cè)量、液位流量測(cè)量、位移測(cè)量、溫度測(cè)量控制

4.位機(jī)軟件采用MCGS全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)、控制、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分析、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示和打印。上位機(jī)驅(qū)動(dòng)程序有Labview該設(shè)備可承擔(dān)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；同時(shí)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)室面向全校學(xué)生，使其成為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)基地；并為學(xué)生做相關(guān)課題提供實(shí)驗(yàn)條件。

4）材料分揀模型

1.直流減速電機(jī)，轉(zhuǎn)速：20rpm,電源DC24V；

2.電磁閥1個(gè)，氣缸4個(gè)，磁性開(kāi)關(guān)4個(gè)；

3.對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離5m，光軸直徑15mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應(yīng)＜20Hz，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；

4.霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離10mm，可檢測(cè)永磁體，開(kāi)關(guān)條件磁場(chǎng)強(qiáng)度＞22mT，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜50mA，頻率響應(yīng)＜320kHz，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；

5.電感接近開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離4mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應(yīng)＜300Hz，電源DC10～30V；

6.電容接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離2mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出，輸出電流＜200mA，頻率響應(yīng)＜300Hz，電源DC10～30V；

7.色標(biāo)傳感器：焦距12.5mm±2mm，紅、藍(lán)、綠三色光源，按鈕式設(shè)定自動(dòng)選擇適用光源，靜態(tài)分別對(duì)記號(hào)和底色設(shè)定；

8.安全光幕傳感器：檢測(cè)距離：0.3～4m，4個(gè)光軸，光軸間距25mm，響應(yīng)時(shí)間10ms，繼電器輸出

5）多功能轉(zhuǎn)子模型

1.直流電機(jī)：轉(zhuǎn)速3000rpm，功率15W，電源DC24V；

2.光電開(kāi)關(guān)傳感器：槽式結(jié)構(gòu)，槽寬30mm，輸出電流＜300mA，頻率響應(yīng)＜200Hz，具有靈敏度連續(xù)可調(diào)功能，工作狀態(tài)帶紅色LED指示，電源DC10～30V；

3.齒輪轉(zhuǎn)速傳感器：測(cè)量范圍0～20kHz，脈沖輸出信號(hào)，最大輸出電流20mA；

4.電渦流傳感器：量程-4～6mm，靈敏度8mA/mm；

5.壓電加速度傳感器：量程50000ms-2，電荷靈敏度1.47pC/ms-2，最大橫向靈敏度比＜5%F.S，頻率范圍1～12000Hz,安裝諧振頻率40kHz

6.震動(dòng)源，裝有振動(dòng)源1HZ－30HZ（可調(diào)）音頻信號(hào)源（音頻振蕩器）1KHz~10KHz（可調(diào)），幅度可調(diào)。

6）液位/流量模型

1.直流水泵：揚(yáng)程：0.6m，流量：600L/h，功率30W；

2.超聲波液位傳感器：量程：1m，盲區(qū)：0.06m，輸出：4～20mA,一體式結(jié)構(gòu)；

3.渦輪流量傳感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，配套變送器：輸出：4～20mA

4.智能調(diào)節(jié)閥?？刂菩盘?hào)4-20 mA

7）電子秤模型

1.S型拉壓力傳感器：量程：20Kg，輸出靈敏度：2.0±0.005mV/V，線性度：0.03%F.S，重復(fù)性：0.03% F.S，零點(diǎn)輸出：＜1%F.S，零點(diǎn)溫度影響：＜0.1%F.S/10℃

8）位移檢測(cè)模型

1.光纖位移傳感器及放大器：量程：0～10mm，輸出：1～5V，響應(yīng)時(shí)間：＜0.35ms，放大器增益連續(xù)可調(diào)，具有接頭防反接、輸入輸出防反接、消除干擾脈沖、輸出端抗過(guò)流短路等保護(hù)功能

9）溫度控制模型

1.高精度溫度調(diào)節(jié)儀：多種輸入輸出規(guī)格，人工智能調(diào)節(jié)以及參數(shù)自整定功能，先進(jìn)控制算法，溫度控制精度±0.5℃，溫度可控制在室溫～120℃；

2.溫度變送器：輸出4～20mA（對(duì)應(yīng)0～100℃）；

3.加熱方式是有外部的輸入電壓：0～10V控制（對(duì)應(yīng)AC0～220V）

10)工業(yè)傳感器控制軟件

本軟件是智能檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置的配套軟件，包含物料分揀、多功能轉(zhuǎn)子、區(qū)域報(bào)警等模塊，可進(jìn)行15個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。并且具有狀態(tài)欄指示功能：用來(lái)顯示采集卡端口的當(dāng)前狀態(tài)，綠色為未占用，紅色為占用。

物料分揀窗口包括對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器、霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器、電感接近開(kāi)關(guān)傳感器、電容接近開(kāi)關(guān)傳感器、色標(biāo)傳感器和安全光幕傳感器六個(gè)模塊，用來(lái)測(cè)量通過(guò)傳送帶上的各種物料的數(shù)量和運(yùn)行狀態(tài)。

2.多功能轉(zhuǎn)子窗口包括光電開(kāi)關(guān)傳感器、齒輪轉(zhuǎn)速傳感器、電渦流傳感器和壓電加速度傳感器四個(gè)模塊，用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速、軸心軌跡和振動(dòng)波形曲線                     

3.區(qū)域報(bào)警/液位流量/厚度測(cè)量窗口包括壓電電纜傳感器、超聲波液位傳感器、渦流流量傳感器和光纖位移傳感器。

材料分揀模型

直流減速電機(jī)，轉(zhuǎn)速：20rpm/分，電源DC24V

電磁閥：二位五通

對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離5m，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離10mm，可檢測(cè)永磁體，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

電感接近開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離4mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

電容接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離2mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

色標(biāo)傳感器：焦距12.5mm±2mm，紅、藍(lán)、綠三色光源，按鈕式設(shè)定自動(dòng)選擇適用光源。

安全光幕傳感器：檢測(cè)距離：0.3～4m，繼電器輸出

(五) 多功能轉(zhuǎn)子模型

直流電機(jī)：轉(zhuǎn)速3000rpm/分，功率15W，電源DC24V

光電開(kāi)關(guān)傳感器：槽式結(jié)構(gòu)，槽寬30mm，輸出電流＜300mA。

齒輪轉(zhuǎn)速傳感器：測(cè)量范圍0～20kHz，脈沖輸出信號(hào)。

電渦流傳感器：量程-4～6mm，靈敏度8mA/mm

壓電加速度傳感器：量程50000ms-2，電荷靈敏度1.47pC/ms-2，最大橫向靈敏度比＜5%F.S。

(六) 區(qū)域報(bào)警及聲光雙控模型

熱釋電開(kāi)關(guān)傳感器：感應(yīng)距離：8m，延時(shí)時(shí)間：40～60s，開(kāi)關(guān)條件：光照度＜6Lux

聲光控開(kāi)關(guān)傳感器：聲控靈敏度70dB，延時(shí)時(shí)間：40～60s，開(kāi)關(guān)條件：光照度＜6Lux

壓電電纜傳感器及壓電控制器：量程2kg，開(kāi)關(guān)量輸出。

(七) 液位/流量/溫度控制模型

直流水泵：揚(yáng)程：0.6m，流量：600L/h，功率30W

超聲波液位傳感器：量程：1m，盲區(qū)：0.06m，輸出：4～20mA。

渦輪流量傳感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，脈沖輸出。

PT100溫度傳感器（0-120℃），誤差正負(fù)1℃；配有加熱系統(tǒng)，智能數(shù)顯溫度控制儀表。

(八) 電子秤模型

S型拉壓力傳感器：量程：20kg，輸出靈敏度：2.0±0.005mV/V，線性度：0.03%F.S。

(九) 厚度檢測(cè)模型

光纖位移傳感器及放大器：量程：0～10mm，輸出：1～5V，放大器增益連續(xù)可調(diào)。

(十) 機(jī)器視覺(jué)傳感器開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

1．工業(yè)相機(jī)一臺(tái)

2．高速USB2.0接口，可達(dá)480Mb/s；大面陣CMOS逐行掃描圖像傳感器；支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖像捕捉；可控制獲取圖像的任意位置；傳輸速率可達(dá)15f/s 1280×1024；曝光時(shí)間：任意可調(diào)；.8bit無(wú)壓縮原始圖像數(shù)據(jù)，軟件實(shí)現(xiàn)Bayer彩色轉(zhuǎn)換即插即用安裝；支持Windows 2000/XP/Vista/Win7/Win8操作系統(tǒng)；圖像穩(wěn)定可靠，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)格測(cè)試性能指標(biāo)

3．可調(diào)焦鏡頭一個(gè)

4．補(bǔ)光燈一個(gè)

5．測(cè)試臺(tái)一個(gè)

6．目標(biāo)模塊

1) 顏色方塊

2) 排線

3) 其他

4) 開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)一套（labview源碼）

5) 軟件（十余種功能）

(十一) 物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

該實(shí)訓(xùn)包括硬件設(shè)備、實(shí)驗(yàn)例程兩大部分。硬件設(shè)備包括1個(gè)STM32W108 zigbee主板板、9個(gè)STM32W108 zigbee節(jié)點(diǎn)、J-link在線調(diào)試燒寫(xiě)器及溫度、溫濕度、光敏、聲音、超聲波、煙霧傳感器，可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)例程包括基于STM32W108 zigbee的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及基于多節(jié)點(diǎn)的傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制采集、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的中級(jí)提升實(shí)驗(yàn)。通過(guò)基礎(chǔ)及中級(jí)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，達(dá)到理論和動(dòng)手能力的同步提升。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

(一) 基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

利用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)物料計(jì)數(shù)

利用霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性物料的分揀

利用電感接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物料的分揀

利用電容接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料物料的分揀

利用色標(biāo)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色（黑色）物料的分揀

利用安全光幕傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制

利用U型光電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)度檢測(cè)

利用齒輪轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)度檢測(cè)

利用渦流傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)軸心軌跡的檢測(cè)    

利用壓電加速度傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的檢測(cè)

利用熱釋電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

利用聲光控開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

利用壓電電纜傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

利用超聲波液位傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)

利用流量傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)流量檢測(cè)

利用S型拉壓力傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)電子秤設(shè)計(jì)

利用光纖位移傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)厚度檢測(cè)

智能溫度控制實(shí)驗(yàn)

(二) 機(jī)器視覺(jué)傳感器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1．視頻實(shí)時(shí)分析：FFT，直方圖，灰度等

2．視頻旋轉(zhuǎn)控制

3．圖像快速素描，捕捉圖像動(dòng)作

4．目標(biāo)尺寸測(cè)量

5．目標(biāo)提取

6．邊緣追蹤

7．動(dòng)目標(biāo)顯示

8．局域網(wǎng)視頻共享

9．顏色識(shí)別

10．識(shí)別與控制

(三) 物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1．調(diào)試軟件及J-link驅(qū)動(dòng)的安裝

2．STM32W108通用IO實(shí)驗(yàn)

3．基于STM32W108中斷實(shí)驗(yàn)

4．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)串口通信實(shí)驗(yàn)

5．蜂鳴器實(shí)驗(yàn)

6．IIC通信實(shí)驗(yàn)

7．溫度傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

8．濕度傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

9．超聲波傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

10．煙霧傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

11．聲音傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

12．光敏傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

13．LCD液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)  

14．基于STM32W uCOS移植實(shí)驗(yàn) 

15．基于Zigbee Mac協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)

16．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

17．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)兩點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)

18．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)

19．物聯(lián)網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

20．物聯(lián)網(wǎng)濕度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

21．超聲波傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

22．煙霧傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

23．聲音傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

24．光敏傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

25．物聯(lián)網(wǎng)中多節(jié)點(diǎn)低功耗實(shí)驗(yàn)

26．無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位實(shí)驗(yàn)