CSY2001B型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用說明

CSY2001B型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)為完全模塊式結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、實(shí)驗(yàn)?zāi)K和實(shí)驗(yàn)桌三部分。根據(jù)用戶不同的需求分為基本型和增強(qiáng)性兩種配置。主機(jī)由實(shí)驗(yàn)工作平臺(tái)，傳感器綜合系統(tǒng)、高穩(wěn)定
交、直流信號(hào)源，溫控電加熱源，旋轉(zhuǎn)源、位移機(jī)構(gòu)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)、儀表顯示、電動(dòng)氣壓源、數(shù)據(jù)采集處理和通信系統(tǒng)（RS232接口）、
實(shí)驗(yàn)軟件等組成。全套12 個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K中均包含一種或一類傳感器及實(shí)驗(yàn)所需的電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（位移裝置均由進(jìn)口精密導(dǎo)軌組成，以確保純直線性位移），實(shí)驗(yàn)時(shí)模塊可按實(shí)驗(yàn)要求靈活組合，儀器性能穩(wěn)定可靠，方便實(shí)用。
傳感器包括：（基本型含24 種傳感器，序號(hào)1.1-1.24。增強(qiáng)型含28 種傳感
器，序號(hào)1.1-1.28）
1.1 金屬箔式應(yīng)變傳感器（箔式應(yīng)變片 工作片4 片；溫度補(bǔ)償片2 片,應(yīng)變
系數(shù)：2.06，精度2%）
1.2 稱重傳感器（標(biāo)準(zhǔn)商用雙孔懸臂梁結(jié)構(gòu)，量程0~500g，精度2%）
1.3 MPX 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器（差壓式，量程0~50KP，精度3%）
1.4 半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器（BY350，工作片2 片，應(yīng)變系數(shù)120）
1.5 標(biāo)準(zhǔn)K 分度熱電偶，（量程0~800℃，精度3%）
1.6 標(biāo)準(zhǔn)E 分度熱電偶，（量程0~800℃，精度3%）
1.7 MF 型半導(dǎo)體熱敏傳感器（負(fù)溫度系數(shù)，25℃時(shí)電阻值10K）
1.8 Pt100 鉑熱電阻（量程0~800℃，精度5%）
1.9 半導(dǎo)體溫敏二極管（精度5%）
1.10 集成溫度傳感器（電流型，精度2%）
1.11 光敏電阻傳感器（cds 器件，光電阻≥2MΩ.
1.12 光電轉(zhuǎn)速傳感器（近紅外發(fā)射-接收量程0~2400 轉(zhuǎn)/分）
1.13 光纖位移傳感器（多模光強(qiáng)型，量程≥2mm,在其線性工作范圍內(nèi)精度
5%）
1.14 熱釋電紅外傳感器（光譜響應(yīng)7~15μm，光頻響應(yīng)0.5~10HZ）。
1.15 半導(dǎo)體霍爾傳感器(由線性霍爾元件與梯度磁場(chǎng)組成。工作范圍：位移
±2mm，精度5%)
1.16 磁電式傳感器（動(dòng)鐵與線圈）
1.17 濕敏電阻傳感器（高分子材料，工作范圍5~95%RH，）

1.18 濕敏電容傳感器（高分子材料，工作范圍5~95%RH）
1.19 MQ3 氣敏傳感器（酒精氣敏感，實(shí)驗(yàn)演示用）
1.20 電感式傳感器（差動(dòng)變壓器，量程±5mm,精度5%）
1.21 壓電加速度傳感器（PZT 壓電陶瓷與質(zhì)量塊。工作范圍5~30HZ ）
1.22 電渦流傳感器（線性工作范圍1mm,精度3%）
1.23 電容傳感器（同軸式差動(dòng)變面積電容，工作范圍±3mm,精度2%）
1.24 力平衡傳感器（綜合傳感器系統(tǒng)）
1.25 PSD 光電位置傳感器（增強(qiáng)型選配單元，PSD 器件與激光器組件，采用
工業(yè)上的三角測(cè)量法，量程25mm，精度0.1%）
1.26 激光光柵傳感器（增強(qiáng)型選配單元，光柵衍射及光柵莫爾條紋，莫爾條紋精密位移記數(shù)精度0.01mm）
1.27 CCD 圖象傳感器（增強(qiáng)型選配單元，光敏面尺寸：1/3 英寸。采用計(jì)算機(jī)軟件與CCD 傳感器配合，進(jìn)行高精度物徑及高精度光柵莫爾條紋位移自動(dòng)測(cè)試。）
1.28 超聲波測(cè)距傳感器（增強(qiáng)型選配單元，量程范圍30~600mm，精度10mm）
主機(jī)配置：
2.1 直流穩(wěn)壓電源：（傳感器工作直流激勵(lì)源與實(shí)驗(yàn)?zāi)K工作電源）
+2V~+10V 分五檔輸出，最大輸出電流1.5A
+15V（±12V） 、最大輸出電流1.5A；激光器電源。
2.2 音頻信號(hào)源：（傳感器工作交流激勵(lì)源）
0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，最大Vp-p 值20V。
00、1800端口反相輸出
00、LV端口功率輸出，最大輸出電流1.5A
1800端口電壓輸出，最大輸出功率300mw
2.3 低頻信號(hào)源：（供主機(jī)位移平臺(tái)與雙平行懸臂梁振動(dòng)激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試）
1Hz~30Hz 輸出，連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流1.5A，最大Vp-p 值20V，激振I（雙平行懸臂梁）、激振II（圓形位移平臺(tái)）的振動(dòng)源。轉(zhuǎn)換紐子開關(guān)的作用：（請(qǐng)?zhí)貏e注意）當(dāng)?shù)瓜騐0側(cè)時(shí)，低頻信號(hào)源正常使用，V0端輸出低頻信號(hào)，倒向Vi側(cè)時(shí)，斷開低頻信號(hào)電路，V0 端無低頻信號(hào)輸出，停止激振Ⅰ、Ⅱ的激勵(lì)。Vi作為電流放大器的信號(hào)輸入端，輸出端仍為V0端。激振不工作時(shí)激振選擇開關(guān)應(yīng)位于置中位置。
2.4 溫控電加熱源：（溫度傳感器加熱源）
由E 分度熱電偶控溫的300W 電加熱爐，最高控制爐溫400℃，實(shí)驗(yàn)控溫≤
200℃。交流220V 插口提供電爐加熱電源，作為溫度傳感器熱源、及熱電偶測(cè)
溫、標(biāo)定和傳感器溫度效應(yīng)的溫度源等。
2.5 旋轉(zhuǎn)源：（光電、電渦流傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速之用）
低噪聲旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)速0-2400 轉(zhuǎn)/分，連續(xù)可調(diào)。（特別注意：電機(jī)不工作時(shí)紐子開關(guān)應(yīng)置于“關(guān)”，否則直流穩(wěn)壓電源-2V 會(huì)無輸出）。
2.6 氣壓源：（提供壓力傳感器氣壓源）
電動(dòng)氣泵，氣壓輸出≤20KP，連續(xù)可調(diào)。手動(dòng)加壓氣囊：可加壓至滿量程40KP，通過減壓閥調(diào)節(jié)氣壓值。儀表顯示部分：
3.1 電壓/頻率表：
3 1/2 位數(shù)字表、電壓顯示分0~2V、0~20V 兩檔；頻率顯示分0~2KHz、0~20KHz 兩檔，靈敏度≤50mv。
3.2 數(shù)字式溫度表：（E 分度）溫度顯示：0-800℃（用其他熱電偶測(cè)溫時(shí)應(yīng)查對(duì)相應(yīng)的熱電偶分度表）。
3.3 氣壓表：
0-40KP（0-300mmHg）顯示。計(jì)算機(jī)通信與數(shù)據(jù)采集：
4.1 通信接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232 口，提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)與計(jì)算機(jī)通信接口。
4.2 數(shù)據(jù)采集卡：12位A/D轉(zhuǎn)換，采集卡信號(hào)輸入端為電壓/頻率表的“IN”端，采集卡頻率輸入端為“轉(zhuǎn)速信號(hào)入”口。實(shí)驗(yàn)?zāi)K包含：
（基本型含9 個(gè)模塊，序號(hào)5.1-5.9，增強(qiáng)型含12 個(gè)模塊，序號(hào)5.1-5.12，每個(gè)模塊包含一種或一類傳感器，使用方便）
5.1 實(shí)驗(yàn)公共電路模塊：提供所有實(shí)驗(yàn)中所需的電橋、差動(dòng)放大器、低通濾波器、電荷放大器、移項(xiàng)器、相敏檢波器等公用電路。

5.2 應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含電阻應(yīng)變及壓力傳感器）：金屬箔式標(biāo)準(zhǔn)商用稱重傳感器（帶加熱及溫度補(bǔ)償）、懸臂梁結(jié)構(gòu)金屬箔式、半導(dǎo)體應(yīng)變、MPX 擴(kuò)散硅壓阻式傳感器、放大電路。
5.3 電感式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：差動(dòng)變壓器、螺管式傳感器、高精度位移導(dǎo)軌、放大電路。
5.4 電容式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：同軸式差動(dòng)電容組成的雙T 電橋檢測(cè)電路，精密位移導(dǎo)軌。
5.5 光電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：光纖位移傳感器與光電耦合器、光敏電阻及信號(hào)變換電路，精密位移導(dǎo)軌、電機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置。
5.6 霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：霍爾傳感器、梯度磁場(chǎng)、變換電路及日本進(jìn)口高精度位移導(dǎo)軌。
5.7 溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：提供7 種溫度傳感器及變換電路，可控電加熱爐。
5.8 電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：電渦流探頭、變換電路及日本進(jìn)口精密位移導(dǎo)軌。
5.9 濕敏氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：高分子濕敏電阻、濕敏電容、MQ3 氣敏傳感器及變換電路。
5.10 PSD 光電位置傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K：PSD 器件及激光器組件、日本進(jìn)口精密位移導(dǎo)軌，高倍放大器。（增強(qiáng)型單元）
5.11 CCD 圖象傳感器及光柵測(cè)試實(shí)驗(yàn)?zāi)K：CCD 傳感器、光柵莫爾條紋位移傳感器及計(jì)機(jī)測(cè)試軟件、日本進(jìn)口精密位移導(dǎo)軌。（增強(qiáng)型單元）
5.12 超聲波傳感器測(cè)距實(shí)驗(yàn)?zāi)K：超聲波發(fā)射-接收探頭、精密位移裝置及時(shí)間-距離變換顯示電路，直接顯示探測(cè)距離（cm）及時(shí)間（μs）（增強(qiáng)型單元）
主機(jī)工作臺(tái)上裝置的傳感器有:磁電式、壓電加速度、半導(dǎo)體應(yīng)變（2片）、金屬箔式應(yīng)變（工作片4片，溫度補(bǔ)償片2 片）、衍射光柵（增強(qiáng)型）。雙平行懸臂梁旁的支柱安裝有螺旋測(cè)微儀，可帶動(dòng)懸臂梁上下位移。圓形位移（振動(dòng)）平臺(tái)旁的支架可安裝電感、電容、霍爾、光纖、電渦流等傳感器探頭，在平臺(tái)振動(dòng)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。
2001B 型主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K的連接線采用了高可靠性的防脫落插座及插頭。實(shí)驗(yàn)連接線均用燈籠狀的插頭及配套的插座，接觸可靠，防旋防松脫，并可在使用日久斷線后重新修復(fù)（特別注意：在本型儀器上請(qǐng)勿同時(shí)使用舊型號(hào)的可鎖緊連接線，以免損壞新型連接線及造成插座松動(dòng)）。實(shí)驗(yàn)桌的傳感器模塊柜平時(shí)放置實(shí)驗(yàn)?zāi)K，抽屜中可放置傳感器探頭與配件。

實(shí)驗(yàn)操作須知：
1、 使用本儀器前，請(qǐng)先熟悉儀器的基本狀況，對(duì)各傳感器激勵(lì)信號(hào)的大小、信號(hào)源、顯示儀表、位移及振動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作范圍做到心中有數(shù)。主機(jī)面板上的紐子開關(guān)都應(yīng)選擇好正確的倒向。
2、 了解測(cè)試系統(tǒng)的基本組成：合適的信號(hào)激勵(lì)源→傳感器→處理電路（傳感器狀態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）→儀表顯示（數(shù)據(jù)采集或圖象顯示）
3、 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，在用實(shí)驗(yàn)連接線接好各系統(tǒng)并確認(rèn)無誤后方可打開電源，各信號(hào)源之間嚴(yán)禁用連接線短路，主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K的直流電源連接線插頭與插座連接時(shí)尤要注意標(biāo)志端對(duì)準(zhǔn)后插入，如開機(jī)后發(fā)現(xiàn)信號(hào)燈、數(shù)字表有異常狀況，應(yīng)立即關(guān)機(jī)，查清原因后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4、 實(shí)驗(yàn)連接線插頭為燈籠狀簧片結(jié)構(gòu)，插入插孔即能保證接觸良好，不須旋轉(zhuǎn)鎖緊，使用時(shí)應(yīng)避免搖晃。為延長(zhǎng)使用壽命，操作時(shí)請(qǐng)捏住插頭連接疊插。
5、 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中的“注意事項(xiàng)”不可忽略。傳感器的激勵(lì)信號(hào)不準(zhǔn)隨意加大，否則會(huì)造成傳感器永久性的損壞。
6、 本實(shí)驗(yàn)儀為教學(xué)實(shí)驗(yàn)用儀器，而非測(cè)量用儀器，各傳感器在其工作范圍內(nèi)有一定的線性和精度，但不能保證在整個(gè)信號(hào)變化范圍都是呈線性變化。限于實(shí)驗(yàn)條件，有些實(shí)驗(yàn)只能做為定性演示（如濕敏、氣敏傳感器），能完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，則整臺(tái)儀器正常。
7、 本儀器的工作環(huán)境溫度≤40℃，需防塵。