THSCCG-2实训指导书.doc

THSCCG-2型 传感器检测技术实训装置 简介 一、概述 “THSCCG-2型传感器检测技术实训装置” 完全采用实用的传感器元部件，模块化设计。紧密结合现代传感器和检测技术的发展，使学员对传感器和检测技术的现状和未来有教为全面的了解和认识。不仅适合职业教育的检测技术、仪器仪表以及自动控制等专业的实训，而且也适用工业电气、机电一体化机电设备安装、电动电气等方面的技术人员培训。 二、设备构成 实训装置由主控台、传感器及信号处理实训模块、数据采集卡组成。 1. 实训台部分 四组直流稳压电源：+24V、±12V、+5V、0～5V可调，有短路保护功能? 恒流源：0～20mA连续可调，最大输出电压12V 数字式直流电压表：量程0～20V，分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级 数字式直流毫安表：量程0～20mA，三位半数字显示、精度0.5级，有内侧外测功能 频率/转速表：频率测量范围1～9999Hz，转速测量范围1～9999rpm 计时器：0～9999s，精确到0.1s PID调节仪：多种输入输出规格，人工智能调节以及参数自整定功能，先进控制算法 2. 实训模块 温度传感器实训模块 转速传感器实训模块 液位/流量传感器实训模块： 金属应变传感器实训模块 气敏、湿敏传感器实训模块 红外传感器实训模块 超声位移传感器3. 数据采集卡及软件 高速USB数据采集卡：含4路模拟量输入，2路模拟量输出，8路开关量输入输出，14位A/D转换，A/D采样速度最大400kHz。 上位机软件：本软件配合USB数据采集卡使用，实时采集数据，对数据进行动态或静态处理和分析，双通道虚拟示波器、虚拟函数信号发生器、脚本编辑器等功能。 三、实训内容 本装置的实训项目共23项，涉及压力、位移、温度、转速、浓度等常见物理量的检测。通过这些实训项目，使学生能够更全面的学习和掌握信号传感、信号处理、信号转换、的整个过程。 目 录 I/V、F/V信号转换 数据采集卡A/D、D/A转换 直流电机驱动 金属应变传感器的应用―电子秤 扩散硅压阻压力传感器液位测量 涡轮流量计流量测定 霍尔传感器转速测量 磁电传感器转速测量 光电传感器转速测量 智能调节仪转速控制 集成温度传感器的温度测量 铜电阻温度测量 热电偶温度测量 热电偶冷端温度补偿 PID调节仪温度控制 酒精检测 湿度检测 红外检测 超声波位移测量 增量式光电编码器角位移测量 长光栅线位移测量 开关量检测 一 I/V、F/V转换 一、实训目的 了解I/V、F/V信号转换的原理与应用。 二、实训仪器 信号转换模块、转动源 三、相关原理 在控制系统及测量设备中，对电流信号进行数字测量时，首先需将电流转换成电压，然后由数字电压表进行测量。有些传感器直接输出是脉冲信号，为了转化成国际电工委员会（IEC）使用的统一标准信号，需要对传感器输出的脉冲信号进行频率-电压转换。 下图为用运放构成的I/V转换电路，转换范围为0～20mA和0～10V。 图1-1 I/V转换原理图 F/V常用集成转换器件如LM331，其外部接线如下图，最高脉冲频率转换可到10kHz。 图1-2 F/V转换原理图 四、实训内容与操作步骤 1、打开实训台电源，将±15V直流稳压电源接入信号转换模块。 2、在I/V转换的输入端输入0～20mA，用直流电压表测量输出的电压值，每隔2mA记录一次数据。 3、调节转动源转速，将光电传感器输出的脉冲信号接到F/V转换的输入端，用频率/转速表的频率档测量脉冲信号频率，直流电压表测量输出的电压值，每隔20Hz记录一次数据。 五、实训报告 1．根据记录的数据，得出I/V，F/V转换的输入输出范围和转换精度。 二 A/D与D/A转换 一、实训目的 1．通过实训了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。 二、实训仪器 1．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根) 2．PC机1台(含上位机软件“THSRZ”) 三、实训内容与操作步骤 1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之； 2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换。 3. 启动实训台的“电源总开关”，打开+5、±15V电源。将“稳压源0～5V”输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端； 4、将“稳压源0～5V”的输出电压调节为1V； 5. 启动计算机，在桌面双击图标“THSRZ”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮； 6. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始/停止”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V时应为0000001100011101(其中后几位将处于实时刷新状态)