智能传感器应用实训设备，智能传感器技术实训台
2024-04-16 08:29智能传感器应用技术涉及多个领域，其核心在于将物理量转化为电信号或数字信号，以实现对这些物理量的监测和控制。以下是一些主要的应用领域和技术特点：
应用领域：
工业领域：智能传感器广泛应用于工业生产过程中的温度、湿度、压力、流量等参数的监测和控制。例如，在食品、电子生产车间、药房、冷库、机房等环境中，智能传感器能够实时监测并控制环境条件，确保生产过程的稳定性和产品质量。
机器人技术：在智能机器人领域，智能传感器如同人的五官，使机器人具备各种感知功能，包括环境感知、目标识别、避障等，从而提高机器人的自主性和适应性。
自动驾驶汽车：在自动驾驶汽车中，智能传感器是实现车辆自主导航、环境感知和决策控制的关键部件。通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等设备的协同工作，车辆能够实时获取周围环境信息，实现安全、高效的自动驾驶。
消费电子领域：智能手机、可穿戴设备等消费电子产品也广泛应用了智能传感器技术。例如，智能手机中的光线传感器、重力传感器、指纹识别传感器等，为用户提供了更便捷、智能的体验。
技术特点：
数据处理能力：智能传感器内置微处理机，能够自动处理数据，如进行统计处理、剔除异常数值等。这使得传感器能够更准确地反映物理量的变化，提高测量精度。
自检与故障诊断：接通电源后，智能传感器可以对自身进行自检，确保各部分正常运行。在出现操作问题时，能够立即通知系统并诊断发生故障的部件，提高系统的可靠性和稳定性。
双向通信功能：智能传感器输出数字信号，可以方便地与计算机或接口总线相连，实现数据的实时传输和远程控制。这使得传感器在物联网、远程监控等领域具有广泛的应用前景。
一、概述
传感与检测实训装置由控制屏、实训挂箱、实训桌组成，通过本实训台可完成各类传感器数据采集、组态软件编程、Labview编程、单片机控制、PLC控制等实训。
传感与检测实训装置设有电流型漏电保护器，对人身安全起到一定的保护。
传感与检测实训装置采用组件式结构，更换实验模块便捷。如需扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可。
（参考图）
二、主要技术参数
1、输入电源：AC220V±10% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）
3、装置容量：500VA
4、重量：100Kg
5、外形尺寸（cm）：168×70×160
三、装置构成
（一）实验屏：实训时放置实训挂箱，并提供实训电源，铁质双面亚光密纹喷塑结构。
1、电源输入:工作电压220V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。
2、电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出单相交流220V工作电压有高精度电压表电流表指示。
直流电源电源：+5V/5A，+12V/2A，-12V/2A输出，不同颜色插头，过流自动保护功能。
3、DDS信号源部分（正弦波、三角波、方波），幅度、频率可调。 幅度：0-5V；频率：300-4000HZ；
4、多功能采集面板，采用2mm灯笼接口
数字信号输入接口：16路，0/5V；
数字信号输出接口：16路，0/5V，20mA；
模拟信号输入接口：4路，V/I切换，0～5V/0～20mA；
模拟信号输出接口：2路，0～5V，RL:1.5K；
总线通信接口：RS422总线，1路；RS485总线，1路；
USB通信接口：1路，开放式通讯协议；
5、可编程组态显示屏，采用昆仑通泰TPC7062TI，7吋彩色显示屏；
（二）实训桌：铝木结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，电脑桌连体设计，造型美观大方。采用特制模具制作的优质铝合金做框架，铝合金表面经氧化处理，经久耐用，美观大方，符合现代审美观，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置储存柜及电脑主机柜。
（三）实训模块：
四、实训项目
1、基础部分
1）霍尔传感器的转速测量实验
2）光电式传感器的转速测量实验
3）压力传感器测量实验
4）三维加速度/角速度数据采集实验
5）湿敏传感器实验
6）多种温度传感器测温实验
7）压电加速度式传感器的特性实验
8）89C51单片机核心板模块实验
9）STM32F103单片机核心板模块实验
10）RS485总线通信模块实验
11）CAN宗信通信模块实验
12）2.4G无线通信模块实验
13）WIFI无线通信模块实验
14）LCD/TFT显示屏驱动实验
15) 矩阵按键驱动实验
16）传感器通用接口板，可拔插传感器模块。
17）单片机核心板通用接口板，可拔插单片机核心板。
2、综合部分
（1）直线运动控制
（2）交通灯显示
（3）数码管显示
（5）继电器控制
（6）电机闭环测控模块
（7）温度闭环控制等
3、LABVIEW实训部分
（1）labview软件与底层硬件的RS485通信实验；
（2） labview软件与底层硬件的RS422通信实验；
（3）labview软件采集四通道电压与显示实验；
（4）labview软件控制输出电平实验；
（5）labview与底层硬件USB通信实验；
（6）labview电平开关量读取实验；
（7）labview电平开关量设置实验；
（8）labview温度风冷控制综合实验；
（9）labview简易示波器综合实验；
（10）labview压力采集综合实验；
（11）labview直线运动控制综合实验
4、PLC实训项目：
（1）交通灯控制；
（2）艺术彩灯控制；
（3）电动机模拟控制；
（4）自动售货机控制；
（5）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
（6）基于触摸屏控制方式的温度PID控制
（7）PLC编程实训
应用领域：
工业领域：智能传感器广泛应用于工业生产过程中的温度、湿度、压力、流量等参数的监测和控制。例如，在食品、电子生产车间、药房、冷库、机房等环境中，智能传感器能够实时监测并控制环境条件，确保生产过程的稳定性和产品质量。
机器人技术：在智能机器人领域，智能传感器如同人的五官，使机器人具备各种感知功能，包括环境感知、目标识别、避障等，从而提高机器人的自主性和适应性。
自动驾驶汽车：在自动驾驶汽车中，智能传感器是实现车辆自主导航、环境感知和决策控制的关键部件。通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等设备的协同工作，车辆能够实时获取周围环境信息，实现安全、高效的自动驾驶。
消费电子领域：智能手机、可穿戴设备等消费电子产品也广泛应用了智能传感器技术。例如，智能手机中的光线传感器、重力传感器、指纹识别传感器等，为用户提供了更便捷、智能的体验。
技术特点：
数据处理能力：智能传感器内置微处理机，能够自动处理数据，如进行统计处理、剔除异常数值等。这使得传感器能够更准确地反映物理量的变化，提高测量精度。
自检与故障诊断：接通电源后，智能传感器可以对自身进行自检，确保各部分正常运行。在出现操作问题时，能够立即通知系统并诊断发生故障的部件，提高系统的可靠性和稳定性。
双向通信功能：智能传感器输出数字信号，可以方便地与计算机或接口总线相连，实现数据的实时传输和远程控制。这使得传感器在物联网、远程监控等领域具有广泛的应用前景。
DB-GD09 传感与检测实训装置
一、概述
传感与检测实训装置由控制屏、实训挂箱、实训桌组成，通过本实训台可完成各类传感器数据采集、组态软件编程、Labview编程、单片机控制、PLC控制等实训。
传感与检测实训装置设有电流型漏电保护器，对人身安全起到一定的保护。
传感与检测实训装置采用组件式结构，更换实验模块便捷。如需扩展功能或开发新实验，只需添加实验模块挂箱即可。
（参考图）
1、输入电源：AC220V±10% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）
3、装置容量：500VA
4、重量：100Kg
5、外形尺寸（cm）：168×70×160
三、装置构成
（一）实验屏：实训时放置实训挂箱，并提供实训电源，铁质双面亚光密纹喷塑结构。
1、电源输入:工作电压220V±5%(50Hz)，输入时指示灯亮。
2、电源输出：有保险丝和漏电保护开关二级保护功能。输出单相交流220V工作电压有高精度电压表电流表指示。
直流电源电源：+5V/5A，+12V/2A，-12V/2A输出，不同颜色插头，过流自动保护功能。
3、DDS信号源部分（正弦波、三角波、方波），幅度、频率可调。 幅度：0-5V；频率：300-4000HZ；
4、多功能采集面板，采用2mm灯笼接口
数字信号输入接口：16路，0/5V；
数字信号输出接口：16路，0/5V，20mA；
模拟信号输入接口：4路，V/I切换，0～5V/0～20mA；
模拟信号输出接口：2路，0～5V，RL:1.5K；
总线通信接口：RS422总线，1路；RS485总线，1路；
USB通信接口：1路，开放式通讯协议；
5、可编程组态显示屏，采用昆仑通泰TPC7062TI，7吋彩色显示屏；
（二）实训桌：铝木结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，电脑桌连体设计，造型美观大方。采用特制模具制作的优质铝合金做框架，铝合金表面经氧化处理，经久耐用，美观大方，符合现代审美观，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，桌子下部配置储存柜及电脑主机柜。
（三）实训模块：
| 序号 | 型号 | 名 称 | 功 能 |
| 1 | GC–01 | 单片机实验挂箱（一） |
单片机核心板接口 89C51单片机核心板及仿真器模块 STM32F103单片机核心板及仿真器模块 USB通信接口 电源电路 单片机IO口接线端子 外设扩展接口 |
| 2 | GC–02 | 单片机实验挂箱（二） |
独立/矩阵按键区 LED指示灯 蜂鸣器/功放喇叭 数码管 时钟芯片 2.4G模块接口座 WIFI模块借口座 RS485接口电路 CAN接口电路 LCD/TFT显示屏 |
| 3 | GC–03 |
霍尔传感器闭环控制实验挂箱（三） |
单个A3144霍尔传感器； 0-360度旋转霍尔角度传感器； 直流电机； 可控PWM调速、正反转电机驱动电路； |
| 4 | GC–04 |
光电式传感器闭环控制实验挂箱（四） |
槽型光电开关； 旋转式光电编码器 直流电机； 可控PWM调速、正反转电机驱动电路； |
| 5 | GC–05 |
压力传感器应用实验挂箱（五） |
双孔悬臂平行梁应变式压力传感器； 气压传感器； 桥式采集电路； |
| 6 | GC–06 | 三维加速度/角速度传感器实验挂箱（六） |
引线式六轴加速度传感器模块； 数据转换电路； 数据监控显示电路； |
| 7 | GC–07 | 温度/湿度闭环控制实验挂箱（七） |
密闭透明亚克力实验空间； 加热电路； 温度/湿度传感器电路； 风扇驱动电路； 除湿电路； |
| 8 | GC–08 | 直线运动控制实验挂箱（八） |
步进电机； 电梯模型； 限位行程开关； 位置光电开关； 步进电机驱动电路 |
| 9 | GC–09 | 震动传感器模块 |
3种振动源： 震动单元： 压电式传感器等 |
| 10 | PLC-01 | PLC主机模块 | 西门子S7-1200 |
| 11 | PLCX-01 | PLC实训模块1 |
交通灯控制； 艺术彩灯控制； 适用于PLC、单片机控制 |
| 12 | PLCX-02 | PLC实训模块2 |
电动机模拟控制； 自动售货机控制； 适用于PLC、单片机控制 |
| 13 |
★通信板： |
1）实验台地址范围0-255。 2）具有WIFI、RJ45、RS485上位机通信接口。 3）上位机与各学生实验台智能测量仪表数据交换，接口转换功能。 4）工作温度范围-20℃～+50℃。 |
|
| 14 | ★实验台管理软件（上位机软件） |
1）添加、删除、配置各实验台模块。 2）实时监测各学生实验台各项模块实时参数。 3）远程控制各实验台模块功能开关，按键锁定。 4）软件用户登录管理功能。 |
1、基础部分
1）霍尔传感器的转速测量实验
2）光电式传感器的转速测量实验
3）压力传感器测量实验
4）三维加速度/角速度数据采集实验
5）湿敏传感器实验
6）多种温度传感器测温实验
7）压电加速度式传感器的特性实验
8）89C51单片机核心板模块实验
9）STM32F103单片机核心板模块实验
10）RS485总线通信模块实验
11）CAN宗信通信模块实验
12）2.4G无线通信模块实验
13）WIFI无线通信模块实验
14）LCD/TFT显示屏驱动实验
15) 矩阵按键驱动实验
16）传感器通用接口板，可拔插传感器模块。
17）单片机核心板通用接口板，可拔插单片机核心板。
2、综合部分
（1）直线运动控制
（2）交通灯显示
（3）数码管显示
（5）继电器控制
（6）电机闭环测控模块
（7）温度闭环控制等
3、LABVIEW实训部分
（1）labview软件与底层硬件的RS485通信实验；
（2） labview软件与底层硬件的RS422通信实验；
（3）labview软件采集四通道电压与显示实验；
（4）labview软件控制输出电平实验；
（5）labview与底层硬件USB通信实验；
（6）labview电平开关量读取实验；
（7）labview电平开关量设置实验；
（8）labview温度风冷控制综合实验；
（9）labview简易示波器综合实验；
（10）labview压力采集综合实验；
（11）labview直线运动控制综合实验
4、PLC实训项目：
（1）交通灯控制；
（2）艺术彩灯控制；
（3）电动机模拟控制；
（4）自动售货机控制；
（5）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
（6）基于触摸屏控制方式的温度PID控制
（7）PLC编程实训