智能傳感器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)設(shè)備，智能傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)臺
2024-04-16 08:29智能傳感器應(yīng)用技術(shù)涉及多個領(lǐng)域，其核心在于將物理量轉(zhuǎn)化為電信號或數(shù)字信號，以實(shí)現(xiàn)對這些物理量的監(jiān)測和控制。以下是一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)特點(diǎn)：
應(yīng)用領(lǐng)域：
工業(yè)領(lǐng)域：智能傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、壓力、流量等參數(shù)的監(jiān)測和控制。例如，在食品、電子生產(chǎn)車間、藥房、冷庫、機(jī)房等環(huán)境中，智能傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測并控制環(huán)境條件，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
機(jī)器人技術(shù)：在智能機(jī)器人領(lǐng)域，智能傳感器如同人的五官，使機(jī)器人具備各種感知功能，包括環(huán)境感知、目標(biāo)識別、避障等，從而提高機(jī)器人的自主性和適應(yīng)性。
自動駕駛汽車：在自動駕駛汽車中，智能傳感器是實(shí)現(xiàn)車輛自主導(dǎo)航、環(huán)境感知和決策控制的關(guān)鍵部件。通過激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波傳感器等設(shè)備的協(xié)同工作，車輛能夠?qū)崟r獲取周圍環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)安全、高效的自動駕駛。
消費(fèi)電子領(lǐng)域：智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用了智能傳感器技術(shù)。例如，智能手機(jī)中的光線傳感器、重力傳感器、指紋識別傳感器等，為用戶提供了更便捷、智能的體驗(yàn)。
技術(shù)特點(diǎn)：
數(shù)據(jù)處理能力：智能傳感器內(nèi)置微處理機(jī)，能夠自動處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計處理、剔除異常數(shù)值等。這使得傳感器能夠更準(zhǔn)確地反映物理量的變化，提高測量精度。
自檢與故障診斷：接通電源后，智能傳感器可以對自身進(jìn)行自檢，確保各部分正常運(yùn)行。在出現(xiàn)操作問題時，能夠立即通知系統(tǒng)并診斷發(fā)生故障的部件，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
雙向通信功能：智能傳感器輸出數(shù)字信號，可以方便地與計算機(jī)或接口總線相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和遠(yuǎn)程控制。這使得傳感器在物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
一、概述
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)掛箱、實(shí)訓(xùn)桌組成，通過本實(shí)訓(xùn)臺可完成各類傳感器數(shù)據(jù)采集、組態(tài)軟件編程、Labview編程、單片機(jī)控制、PLC控制等實(shí)訓(xùn)。
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，對人身安全起到一定的保護(hù)。
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K便捷。如需擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加實(shí)驗(yàn)?zāi)K掛箱即可。
（參考圖）
二、主要技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）
3、裝置容量：500VA
4、重量：100Kg
5、外形尺寸（cm）：168×70×160
三、裝置構(gòu)成
（一）實(shí)驗(yàn)屏：實(shí)訓(xùn)時放置實(shí)訓(xùn)掛箱，并提供實(shí)訓(xùn)電源，鐵質(zhì)雙面亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。
1、電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
2、電源輸出：有保險絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級保護(hù)功能。輸出單相交流220V工作電壓有高精度電壓表電流表指示。
直流電源電源：+5V/5A，+12V/2A，-12V/2A輸出，不同顏色插頭，過流自動保護(hù)功能。
3、DDS信號源部分（正弦波、三角波、方波），幅度、頻率可調(diào)。 幅度：0-5V；頻率：300-4000HZ；
4、多功能采集面板，采用2mm燈籠接口
數(shù)字信號輸入接口：16路，0/5V；
數(shù)字信號輸出接口：16路，0/5V，20mA；
模擬信號輸入接口：4路，V/I切換，0～5V/0～20mA；
模擬信號輸出接口：2路，0～5V，RL:1.5K；
總線通信接口：RS422總線，1路；RS485總線，1路；
USB通信接口：1路，開放式通訊協(xié)議；
5、可編程組態(tài)顯示屏，采用昆侖通泰TPC7062TI，7吋彩色顯示屏；
（二）實(shí)訓(xùn)桌：鋁木結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，電腦桌連體設(shè)計，造型美觀大方。采用特制模具制作的優(yōu)質(zhì)鋁合金做框架，鋁合金表面經(jīng)氧化處理，經(jīng)久耐用，美觀大方，符合現(xiàn)代審美觀，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置儲存柜及電腦主機(jī)柜。
（三）實(shí)訓(xùn)模塊：
四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、基礎(chǔ)部分
1）霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
2）光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
3）壓力傳感器測量實(shí)驗(yàn)
4）三維加速度/角速度數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
5）濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)
6）多種溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)
7）壓電加速度式傳感器的特性實(shí)驗(yàn)
8）89C51單片機(jī)核心板模塊實(shí)驗(yàn)
9）STM32F103單片機(jī)核心板模塊實(shí)驗(yàn)
10）RS485總線通信模塊實(shí)驗(yàn)
11）CAN宗信通信模塊實(shí)驗(yàn)
12）2.4G無線通信模塊實(shí)驗(yàn)
13）WIFI無線通信模塊實(shí)驗(yàn)
14）LCD/TFT顯示屏驅(qū)動實(shí)驗(yàn)
15) 矩陣按鍵驅(qū)動實(shí)驗(yàn)
16）傳感器通用接口板，可拔插傳感器模塊。
17）單片機(jī)核心板通用接口板，可拔插單片機(jī)核心板。
2、綜合部分
（1）直線運(yùn)動控制
（2）交通燈顯示
（3）數(shù)碼管顯示
（5）繼電器控制
（6）電機(jī)閉環(huán)測控模塊
（7）溫度閉環(huán)控制等
3、LABVIEW實(shí)訓(xùn)部分
（1）labview軟件與底層硬件的RS485通信實(shí)驗(yàn)；
（2） labview軟件與底層硬件的RS422通信實(shí)驗(yàn)；
（3）labview軟件采集四通道電壓與顯示實(shí)驗(yàn)；
（4）labview軟件控制輸出電平實(shí)驗(yàn)；
（5）labview與底層硬件USB通信實(shí)驗(yàn)；
（6）labview電平開關(guān)量讀取實(shí)驗(yàn)；
（7）labview電平開關(guān)量設(shè)置實(shí)驗(yàn)；
（8）labview溫度風(fēng)冷控制綜合實(shí)驗(yàn)；
（9）labview簡易示波器綜合實(shí)驗(yàn)；
（10）labview壓力采集綜合實(shí)驗(yàn)；
（11）labview直線運(yùn)動控制綜合實(shí)驗(yàn)
4、PLC實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：
（1）交通燈控制；
（2）藝術(shù)彩燈控制；
（3）電動機(jī)模擬控制；
（4）自動售貨機(jī)控制；
（5）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
（6）基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
（7）PLC編程實(shí)訓(xùn)
應(yīng)用領(lǐng)域：
工業(yè)領(lǐng)域：智能傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、壓力、流量等參數(shù)的監(jiān)測和控制。例如，在食品、電子生產(chǎn)車間、藥房、冷庫、機(jī)房等環(huán)境中，智能傳感器能夠?qū)崟r監(jiān)測并控制環(huán)境條件，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
機(jī)器人技術(shù)：在智能機(jī)器人領(lǐng)域，智能傳感器如同人的五官，使機(jī)器人具備各種感知功能，包括環(huán)境感知、目標(biāo)識別、避障等，從而提高機(jī)器人的自主性和適應(yīng)性。
自動駕駛汽車：在自動駕駛汽車中，智能傳感器是實(shí)現(xiàn)車輛自主導(dǎo)航、環(huán)境感知和決策控制的關(guān)鍵部件。通過激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波傳感器等設(shè)備的協(xié)同工作，車輛能夠?qū)崟r獲取周圍環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)安全、高效的自動駕駛。
消費(fèi)電子領(lǐng)域：智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用了智能傳感器技術(shù)。例如，智能手機(jī)中的光線傳感器、重力傳感器、指紋識別傳感器等，為用戶提供了更便捷、智能的體驗(yàn)。
技術(shù)特點(diǎn)：
數(shù)據(jù)處理能力：智能傳感器內(nèi)置微處理機(jī)，能夠自動處理數(shù)據(jù)，如進(jìn)行統(tǒng)計處理、剔除異常數(shù)值等。這使得傳感器能夠更準(zhǔn)確地反映物理量的變化，提高測量精度。
自檢與故障診斷：接通電源后，智能傳感器可以對自身進(jìn)行自檢，確保各部分正常運(yùn)行。在出現(xiàn)操作問題時，能夠立即通知系統(tǒng)并診斷發(fā)生故障的部件，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
雙向通信功能：智能傳感器輸出數(shù)字信號，可以方便地與計算機(jī)或接口總線相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和遠(yuǎn)程控制。這使得傳感器在物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
DB-GD09 傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置
一、概述
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)掛箱、實(shí)訓(xùn)桌組成，通過本實(shí)訓(xùn)臺可完成各類傳感器數(shù)據(jù)采集、組態(tài)軟件編程、Labview編程、單片機(jī)控制、PLC控制等實(shí)訓(xùn)。
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，對人身安全起到一定的保護(hù)。
傳感與檢測實(shí)訓(xùn)裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K便捷。如需擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加實(shí)驗(yàn)?zāi)K掛箱即可。
（參考圖）
1、輸入電源：AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）
3、裝置容量：500VA
4、重量：100Kg
5、外形尺寸（cm）：168×70×160
三、裝置構(gòu)成
（一）實(shí)驗(yàn)屏：實(shí)訓(xùn)時放置實(shí)訓(xùn)掛箱，并提供實(shí)訓(xùn)電源，鐵質(zhì)雙面亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。
1、電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時指示燈亮。
2、電源輸出：有保險絲和漏電保護(hù)開關(guān)二級保護(hù)功能。輸出單相交流220V工作電壓有高精度電壓表電流表指示。
直流電源電源：+5V/5A，+12V/2A，-12V/2A輸出，不同顏色插頭，過流自動保護(hù)功能。
3、DDS信號源部分（正弦波、三角波、方波），幅度、頻率可調(diào)。 幅度：0-5V；頻率：300-4000HZ；
4、多功能采集面板，采用2mm燈籠接口
數(shù)字信號輸入接口：16路，0/5V；
數(shù)字信號輸出接口：16路，0/5V，20mA；
模擬信號輸入接口：4路，V/I切換，0～5V/0～20mA；
模擬信號輸出接口：2路，0～5V，RL:1.5K；
總線通信接口：RS422總線，1路；RS485總線，1路；
USB通信接口：1路，開放式通訊協(xié)議；
5、可編程組態(tài)顯示屏，采用昆侖通泰TPC7062TI，7吋彩色顯示屏；
（二）實(shí)訓(xùn)桌：鋁木結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，電腦桌連體設(shè)計，造型美觀大方。采用特制模具制作的優(yōu)質(zhì)鋁合金做框架，鋁合金表面經(jīng)氧化處理，經(jīng)久耐用，美觀大方，符合現(xiàn)代審美觀，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置儲存柜及電腦主機(jī)柜。
（三）實(shí)訓(xùn)模塊：
| 序號 | 型號 | 名 稱 | 功 能 |
| 1 | GC–01 | 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)掛箱（一） |
單片機(jī)核心板接口 89C51單片機(jī)核心板及仿真器模塊 STM32F103單片機(jī)核心板及仿真器模塊 USB通信接口 電源電路 單片機(jī)IO口接線端子 外設(shè)擴(kuò)展接口 |
| 2 | GC–02 | 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)掛箱（二） |
獨(dú)立/矩陣按鍵區(qū) LED指示燈 蜂鳴器/功放喇叭 數(shù)碼管 時鐘芯片 2.4G模塊接口座 WIFI模塊借口座 RS485接口電路 CAN接口電路 LCD/TFT顯示屏 |
| 3 | GC–03 |
霍爾傳感器閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（三） |
單個A3144霍爾傳感器； 0-360度旋轉(zhuǎn)霍爾角度傳感器； 直流電機(jī)； 可控PWM調(diào)速、正反轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動電路； |
| 4 | GC–04 |
光電式傳感器閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（四） |
槽型光電開關(guān)； 旋轉(zhuǎn)式光電編碼器 直流電機(jī)； 可控PWM調(diào)速、正反轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動電路； |
| 5 | GC–05 |
壓力傳感器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)掛箱（五） |
雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式壓力傳感器； 氣壓傳感器； 橋式采集電路； |
| 6 | GC–06 | 三維加速度/角速度傳感器實(shí)驗(yàn)掛箱（六） |
引線式六軸加速度傳感器模塊； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路； 數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示電路； |
| 7 | GC–07 | 溫度/濕度閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（七） |
密閉透明亞克力實(shí)驗(yàn)空間； 加熱電路； 溫度/濕度傳感器電路； 風(fēng)扇驅(qū)動電路； 除濕電路； |
| 8 | GC–08 | 直線運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)掛箱（八） |
步進(jìn)電機(jī)； 電梯模型； 限位行程開關(guān)； 位置光電開關(guān)； 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路 |
| 9 | GC–09 | 震動傳感器模塊 |
3種振動源： 震動單元： 壓電式傳感器等 |
| 10 | PLC-01 | PLC主機(jī)模塊 | 西門子S7-1200 |
| 11 | PLCX-01 | PLC實(shí)訓(xùn)模塊1 |
交通燈控制； 藝術(shù)彩燈控制； 適用于PLC、單片機(jī)控制 |
| 12 | PLCX-02 | PLC實(shí)訓(xùn)模塊2 |
電動機(jī)模擬控制； 自動售貨機(jī)控制； 適用于PLC、單片機(jī)控制 |
| 13 |
★通信板： |
1）實(shí)驗(yàn)臺地址范圍0-255。 2）具有WIFI、RJ45、RS485上位機(jī)通信接口。 3）上位機(jī)與各學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺智能測量儀表數(shù)據(jù)交換，接口轉(zhuǎn)換功能。 4）工作溫度范圍-20℃～+50℃。 |
|
| 14 | ★實(shí)驗(yàn)臺管理軟件（上位機(jī)軟件） |
1）添加、刪除、配置各實(shí)驗(yàn)臺模塊。 2）實(shí)時監(jiān)測各學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺各項(xiàng)模塊實(shí)時參數(shù)。 3）遠(yuǎn)程控制各實(shí)驗(yàn)臺模塊功能開關(guān)，按鍵鎖定。 4）軟件用戶登錄管理功能。 |
1、基礎(chǔ)部分
1）霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
2）光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)
3）壓力傳感器測量實(shí)驗(yàn)
4）三維加速度/角速度數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
5）濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)
6）多種溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)
7）壓電加速度式傳感器的特性實(shí)驗(yàn)
8）89C51單片機(jī)核心板模塊實(shí)驗(yàn)
9）STM32F103單片機(jī)核心板模塊實(shí)驗(yàn)
10）RS485總線通信模塊實(shí)驗(yàn)
11）CAN宗信通信模塊實(shí)驗(yàn)
12）2.4G無線通信模塊實(shí)驗(yàn)
13）WIFI無線通信模塊實(shí)驗(yàn)
14）LCD/TFT顯示屏驅(qū)動實(shí)驗(yàn)
15) 矩陣按鍵驅(qū)動實(shí)驗(yàn)
16）傳感器通用接口板，可拔插傳感器模塊。
17）單片機(jī)核心板通用接口板，可拔插單片機(jī)核心板。
2、綜合部分
（1）直線運(yùn)動控制
（2）交通燈顯示
（3）數(shù)碼管顯示
（5）繼電器控制
（6）電機(jī)閉環(huán)測控模塊
（7）溫度閉環(huán)控制等
3、LABVIEW實(shí)訓(xùn)部分
（1）labview軟件與底層硬件的RS485通信實(shí)驗(yàn)；
（2） labview軟件與底層硬件的RS422通信實(shí)驗(yàn)；
（3）labview軟件采集四通道電壓與顯示實(shí)驗(yàn)；
（4）labview軟件控制輸出電平實(shí)驗(yàn)；
（5）labview與底層硬件USB通信實(shí)驗(yàn)；
（6）labview電平開關(guān)量讀取實(shí)驗(yàn)；
（7）labview電平開關(guān)量設(shè)置實(shí)驗(yàn)；
（8）labview溫度風(fēng)冷控制綜合實(shí)驗(yàn)；
（9）labview簡易示波器綜合實(shí)驗(yàn)；
（10）labview壓力采集綜合實(shí)驗(yàn)；
（11）labview直線運(yùn)動控制綜合實(shí)驗(yàn)
4、PLC實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：
（1）交通燈控制；
（2）藝術(shù)彩燈控制；
（3）電動機(jī)模擬控制；
（4）自動售貨機(jī)控制；
（5）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)
（6）基于觸摸屏控制方式的溫度PID控制
（7）PLC編程實(shí)訓(xùn)