中人ZRGYZ-GC工业传感器应用技术实验台

一、功能概述

装置将工业传感器、工业模型有机结合，适用于各职业院校开设《传感器原理》、《非电量检测技术》、《工业自动化仪表与控制》等课程的实训教学。装置还增加了物联网传感器 、视觉传感器等，完全采用模型化设计，使学生能够更全面掌握各种工业传感器的应用；紧密结合传感器与检测技术的最新技术。

二、装置配置

(一)电源及仪表挂箱

1.交流电源AC220V，带漏电保护器

2.直流稳压电源：+24V/1A、±12V/1A、±5V

3.数字直流电压表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三档，精度0.5级

4.频率/转速表：频率测量范围1～9999Hz，转速测量范围1～9999rpm

(二)信号处理及接口挂箱

1.传感器信号转换电路

2.电磁阀/电机驱动电路

(三)变送器挂箱

1.电荷放大器

量程：102pc、103pc两档可调，最大输出电压：10V/5mA，与压电加速度传感器配套使用。

2.轴向位移变送器

量程：-4～6mm，电流输出：4～20mA，准确度：±0.5%（25℃）。

3.压力仪表

采用24位A/D转换器，双5位高亮度红色LED显示，测量精度：±0.2%F.S±1个字，带RS232通信，与S型拉压力传感器配套使用

(四)材料分拣模型

1.直流减速电机，转速：20rpm/分，电源DC24V

2.电磁阀：二位五通

3.对射式光电开关传感器：检测距离5m，常开型，NPN晶体管输出输出。

4.霍尔接近开关传感器，检测距离10mm，可检测永磁体，常开型，NPN晶体管输出输出。

5.电感接近开关传感器：检测距离4mm，常开型，NPN晶体管输出输出。

6.电容接近开关传感器，检测距离2mm，常开型，NPN晶体管输出输出。

7.色标传感器：焦距12.5mm±2mm，红、蓝、绿三色光源，按钮式设定自动选择适用光源。

8.安全光幕传感器：检测距离：0.3～4m，继电器输出

(五)多功能转子模型

1.直流电机：转速3000rpm/分，功率15W，电源DC24V

2.光电开关传感器：槽式结构，槽宽30mm，输出电流＜300mA。

3.齿轮转速传感器：测量范围0～20kHz，脉冲输出信号。

4.电涡流传感器：量程-4～6mm，灵敏度8mA/mm

5.压电加速度传感器：量程50000ms-2，电荷灵敏度1.47pC/ms-2，最大横向灵敏度比＜5%F.S。

(六)区域报警及声光双控模型

1.热释电开关传感器：感应距离：8m，延时时间：40～60s，开关条件：光照度＜6Lux

2.声光控开关传感器：声控灵敏度70dB，延时时间：40～60s，开关条件：光照度＜6Lux

3.压电电缆传感器及压电控制器：量程2kg，开关量输出。

(七)液位/流量/温度控制模型

1.直流水泵：扬程：0.6m，流量：600L/h，功率30W

2.超声波液位传感器：量程：1m，盲区：0.06m，输出：4～20mA。

3.涡轮流量传感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，脉冲输出。

4.PT100温度传感器（0-120℃），误差正负1℃；配有加热系统，智能数显温度控制仪表。

(八)电子秤模型

S型拉压力传感器：量程：20kg，输出灵敏度：2.0±0.005mV/V，线性度：0.03%F.S。

(九)厚度检测模型

光纤位移传感器及放大器：量程：0～10mm，输出：1～5V，放大器增益连续可调。

(十)机器视觉传感器开发实训平台

1．工业相机一台

2．高速USB2.0接口，可达480Mb/s；大面阵CMOS逐行扫描图像传感器；支持静态和动态图像捕捉；可控制获取图像的任意位置；传输速率可达15f/s 1280×1024；曝光时间：任意可调；.8bit无压缩原始图像数据，软件实现Bayer彩色转换即插即用安装；支持Windows 2000/XP/Vista/Win7/Win8操作系统；图像稳定可靠，经过长时间严格测试性能指标

3．可调焦镜头一个

4．补光灯一个

5．测试台一个

6．目标模块

1)颜色方块

2)排线

3)其他

4)开发软件平台一套（labview源码）

5)软件（十余种功能）

(十一)物联网传感器实训平台

该实训包括硬件设备、实验例程两大部分。硬件设备包括1个STM32W108 zigbee主板板、9个STM32W108 zigbee节点、J-link在线调试烧写器及温度、温湿度、光敏、声音、超声波、烟雾传感器，可实现物联网网络构架及环境实时数据监测。实验例程包括基于STM32W108 zigbee的基础实验及基于多节点的传感器实时数据控制采集、物联网网络构建的中级提升实验。通过基础及中级实验，帮助学生熟悉和掌握物联网相关技术的原理和实际应用，达到理论和动手能力的同步提升。

三、实训项目

(一)基础实训项目

1.利用对射式光电开关传感器来实现物料计数

2.利用霍尔接近开关传感器来实现对磁性物料的分拣

3.利用电感接近开关传感器来实现对金属物料的分拣

4.利用电容接近开关传感器来实现对塑料物料的分拣

5.利用色标传感器来实现对颜色（黑色）物料的分拣

6.利用安全光幕传感器来实现对电机的控制

7.利用U型光电开关传感器来实现电机转度检测

8.利用齿轮转速传感器来实现电机转度检测

9.利用涡流传感器及变送器来实现轴心轨迹的检测    

10.利用压电加速度传感器及变送器来实现振动的检测

11.利用热释电开关传感器来实现区域报警

12.利用声光控开关传感器来实现区域报警

13.利用压电电缆传感器及变送器来实现区域报警

14.利用超声波液位传感器及变送器来实现液位检测

15.利用流量传感器及变送器来实现流量检测

16.利用S型拉压力传感器及变送器来实现电子秤设计

17.利用光纤位移传感器及变送器来实现厚度检测

18.智能温度控制实验

(二)机器视觉传感器实训项目

1．视频实时分析：FFT，直方图，灰度等

2．视频旋转控制

3．图像快速素描，捕捉图像动作

4．目标尺寸测量

5．目标提取

6．边缘追踪

7．动目标显示

8．局域网视频共享

9．颜色识别

10．识别与控制

(三)物联网传感器实训项目

1．调试软件及J-link驱动的安装

2．STM32W108通用IO实验

3．基于STM32W108中断实验

4．无线传感器节点串口通信实验

5．蜂鸣器实验

6．IIC通信实验

7．温度传感器数据采集实验

8．湿度传感器数据采集实验

9．超声波传感器数据采集实验

10．烟雾传感器数据采集实验

11．声音传感器数据采集实验

12．光敏传感器数据采集实验

13．LCD液晶屏显示实验  

14．基于STM32W uCOS移植实验 

15．基于Zigbee Mac协议栈实验

16．无线传感器节点多点组网实验

17．无线传感器节点两点通信实验

18．无线传感器节点多点通信实验

19．物联网温度监测实验

20．物联网湿度监测实验

21．超声波传感器数据采集实验

22．烟雾传感器数据采集实验

23．声音传感器数据采集实验

24．光敏传感器数据采集实验

25．物联网中多节点低功耗实验

26．无线传感器网络节点定位实验

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