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傳感器系統(tǒng)實驗臺

一、總體要求

1、實驗設備以典型傳感器原理、傳感器設計、傳感器系統(tǒng)綜合應用為主線，使學生掌握傳感器基礎原理的同時，通過在實際應用的方式，強化學生的技術技能培養(yǎng)，符合應用型本科的人才培養(yǎng)目標需要。

2、以傳感器為基礎，將無線傳感網(wǎng)絡、智能控制等技術融入到平臺中，滿足傳感器在物聯(lián)網(wǎng)、智能控制等應用場景的綜合實驗要求，為學生提供拓展應用的平臺，全面鍛煉學生基于傳感器原理和應用項目的構思、設計、實現(xiàn)等綜合工程能力和創(chuàng)新能力。

3、采用開放式設計，通過物聯(lián)網(wǎng)及智能控制技術實現(xiàn)實驗設備環(huán)境的一體化設計，綜合實驗系統(tǒng)可聯(lián)動控制。配套創(chuàng)新模塊和軟件，可開展其它的基礎類實驗和課程設計實驗。

4、采用主臺體加模塊的設計方式，各實驗模塊可以獨立的完成相應傳感器的原理驗證、應用實驗，也可以多個模塊組合來完成傳感器的檢測與控制系統(tǒng)設計實驗。

5、通過添加傳感器、激勵源、控制器、工控機、網(wǎng)關能構成智能傳感器的綜合控制系統(tǒng)，可通過采用不同的控制理論實現(xiàn)不同的控制方式。

二、實驗臺組成

1、電源：單相三線，220V±10%，50Hz，安全保護措施：具有接地保護、漏電、過載、過流保護功能，安全性能符合相關的國標標準。裝置容量：＜1.5kVA。

2、控制屏：實驗臺全鋼結構及控制屏(實驗臺尺寸不大于：1500*700*800mm)

（1）交流電源AC220V，帶漏電保護器

（2）直流穩(wěn)壓電源：+24V/1A、±15V/1A、±2V---±10V.

（3）數(shù)字直流電壓表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三檔，精度0.5級

（4）頻率/轉速表：頻率測量范圍1～9999Hz，轉速測量范圍1～9999rpm

（5）智能調節(jié)儀：05V，420MA標準信號輸入

（6）Cortex3,支***路模擬量輸入；8路開關量輸入；4路AD輸入；電源供給插座；通訊接口:以太網(wǎng)通訊,4路DA輸出；8路開關量輸出；具有信號源信號發(fā)生功能, 可控制輸出正弦波、直流；

   虛擬儀器:正弦波頻率范圍0 ~ 5Khz；

   正弦波、直流幅度可輸出10V以上；

CH1,CH2,CHE3,CH4示波器時基可選檔位有50ms、20ms、10ms、5ms、2ms、1ms、500us、200us、100us、50us；當打開采集與回放界面時，點擊開始采集或單次采集，采集***路AD將以500hz的速度進行采集。具有采集分析功能，直流5v輸出。

（7）信號源：020Khz具有輸出保護功能

（8）系統(tǒng)軟件：采集器既能滿足完全的實驗要求，取代現(xiàn)有的儀表顯示讀數(shù)，可以保存實驗數(shù)據(jù),提交實驗報告。

三、指標參數(shù)

1、傳感器參數(shù)

1 ）電阻應變式傳感器： 0～200g  ±1%  全橋

2 ）差動變壓器： ±4mm  ±2%

3 ）電容式傳感器：±2.5mm  ±3%

4） 霍爾式位移傳感器：±2mm  ±3%

5 ）壓電式傳感器 ：≤10KHz  ±2%

6） 電渦流位移傳感器： 2mm  ±2%

7 ）磁電傳感器（氧化鐵芯）2線制，響應3000HZ ：2400轉/分   ±0.1%

8） 霍爾轉速傳感器 ：2400轉/分 ±1%

9 ）K型熱電：   0-200℃ 

★2、智能傳感器終端：溫濕度傳感器，遠程聲音控制，氣敏傳感器、測距傳感器、振動傳感器數(shù)據(jù)通過無線模塊匯集到中心節(jié)點，中心節(jié)點將前端感知數(shù)據(jù)通過寬帶或移動互聯(lián)網(wǎng)傳送到功能強大的監(jiān)視終端，LWIP協(xié)議支持三種模式：AP，STA，AP+STA 共存模式完善AT指令，網(wǎng)頁客戶端WIFI遠程無線測量的方法與實現(xiàn)的設計實驗，手機客戶端：通過編程實現(xiàn)信息通過WIFI模塊在手機上進行顯示的功能。實現(xiàn)全網(wǎng)拓撲的展示以及對于全網(wǎng)信息處理。物聯(lián)網(wǎng)驅動執(zhí)行終端:模塊內置WIFI，能接受綜合網(wǎng)關命令，通過網(wǎng)絡IP登錄遠程控制執(zhí)行器件開閉（220V繼電器），具有通過手機、電腦完成人機對話顯示；提供USB接口、串口、網(wǎng)口。

四、配套軟件

★1、數(shù)據(jù)采集分析硬件及軟件：

采用雙ARM芯片構架，芯片不低于Cortex3,12位AD .硬件必須采用雙核ARM芯片，提供投標現(xiàn)場硬件展示和軟件演示。4路模擬量輸入；4路模擬信號輸出可以通過設置同時輸出波形，8路開關量輸入；4路AD輸入；獨立電源供給插座；通訊接口:以太網(wǎng)通訊,具有信號源信號發(fā)生功能,   可控制輸出正弦波、方波、三角波、直流；虛擬儀器:正弦波頻率范圍0 ~ 5Khz，峰值不低于5V；正弦波、直流幅度可輸出10V以上；方便相位檢測、對比、相位測量必須具有同時進***路正弦信號檢測功能，CH1,CH2,CHE3,CH4示波器時基可選檔位有50ms、20ms、10ms、5ms、2ms、1ms、500us、200us、100us；當打開采集與回放界面時，點擊開始采集或單次采集，采集***路AD將以500hz的速度進行采集。具有采集分析、實驗目錄更改、實驗數(shù)據(jù)保存功能。軟件界面采用主流的Labview功能界面，具有二次開發(fā)功能。

★2、多媒體3D虛擬教學仿真軟件：   3DMAX3D仿真動畫對接語音講解、提供3D智書功能，配套正規(guī)教材掃描二維碼即可播放傳感器原理、結構、教學公式、授課要點。實驗的管理。學生機功能：填寫實驗報告、提交實驗、3D查看教學演示、原理講解、應用現(xiàn)場工業(yè)傳感器、查看指導書、查看課件、操作實驗、導入導出實驗報告和導入實驗指導書。也可通過網(wǎng)絡對話、系統(tǒng)操作。網(wǎng)絡軟件運行需求：支持TCP/IP協(xié)議，網(wǎng)絡中必須正確地安裝和設置TCP/IP協(xié)議，目前被各種應用以及互聯(lián)網(wǎng)所廣泛采用的協(xié)議。

★3、支持基于傳感器原理的傳感器構思、設計、實現(xiàn)的完整流程，系統(tǒng)中提供全套開發(fā)視頻能夠指導學生按照企業(yè)流程進行全方位的傳感器開發(fā)和應用實訓，能完全模擬工業(yè)傳感器設計過程，提供行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)流程和SOP指導、工程實踐流程、工具模塊和開發(fā)指引，原理圖、源程序、開發(fā)軟件、生產(chǎn)工藝說明等資源，可以讓老師和學生通過這些資料，獨自或者分組完成如雨滴傳感器、光柵傳感器、***路燈系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等基于傳感器應用的系統(tǒng)項目的開發(fā)與實現(xiàn)，幫助學生熟悉企業(yè)實際的產(chǎn)品設計流程，更早的適應企業(yè)運作模式，同時也能輔助學生開展電子競賽、課程設計、工程實訓等實踐創(chuàng)新應用。

4、軟件系統(tǒng)采用基于Web的B/S結構設計，采用Web方式發(fā)布，實現(xiàn)傳感器技術綜合實驗室開放實驗管理及遠程在線學習，實驗仿等功能。能切實體現(xiàn)“做中學”理念，能夠將信息發(fā)布、學生預約、實訓申請、師生查詢、成績管理、檔案管理等操作置于廣域網(wǎng)環(huán)境中，實現(xiàn)實時預約、實時監(jiān)控與查詢，保證實驗室管理的規(guī)范化、流程化和信息化，提高實驗室的教學質量、管理水平和服務水平。

五、實驗項目

1、傳感器基礎原理實驗

1）．金屬箔式應變片單臂電橋性能實驗

2）．金屬箔式應變片半橋性能實驗

3）．金屬箔式應變片全橋性能實驗

4）．金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗

5）．金屬箔式應變片溫度影響實驗                   

6）．直流全橋的應用電子秤實驗

7）．交流全橋的應用振動測量實驗

8）．差動變壓器的性能實驗

9）．激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗

10）．差動變壓器零點殘余電壓補償實驗

11）．差動變壓器的應用——振動測量實驗

12）．電容式傳感器的位移特性實驗

13）．電容傳感器動態(tài)特性實驗

14）．直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗

15）．交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗

16）．霍爾測速實驗

17）．磁電式轉速傳感器的測速實驗

18）．磁電式原理分析

19）．壓電式傳感器測振動實驗

20）．電渦流傳感器的位移特性實驗

21）．被測體材質對電渦流傳感器的特性影響實驗

22）．被測體面積大小對電渦流式傳感器的特性影響實驗

23）．電渦流傳感器測量振動實驗

24）．電渦流傳感器測轉速實驗

25）．光電轉速傳感器的轉速測量實驗

26）．溫度閉環(huán)控制溫度特性實驗

27）．K型熱電偶測溫實驗

28）. PN結溫度傳感器測溫實驗

29）．NTC熱敏電阻性能實驗

30）．數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗（靜態(tài)虛擬分析）

31）. 數(shù)據(jù)系統(tǒng)實驗（動態(tài)實時數(shù)據(jù)仿真）

32）.差動自感特性實驗

33）.轉速閉環(huán)控制實驗

34）. FFT采集分析實驗

2、傳感器設計和綜合應用實驗

★1）. 雨滴傳感器設計和應用實驗

通過軟件在線提供完整的雨滴傳感器設計的原理、需求文檔、方案可行性論證、概要設計、詳細設計文檔、設計圖紙源文件等；能夠讓學生按照項目開發(fā)的模式，學習并參與雨滴傳感器的設計，設計出一款能夠通過檢測電阻值變化來實現(xiàn)雨滴檢測的傳感器；強化學生對原理知識的理解和應用。

利用雨滴傳感器，開展雨滴采集閉環(huán)控制實訓，當傳感器采集到雨滴信息時，控制電機工作，并報警；

★2）.電阻式溫度傳感器設計和應用實驗

通過軟件在線提供完整的電阻式溫度傳感器設計的原理、需求文檔、方案可行性論證、概要設計、詳細設計文檔、設計圖紙源文件等；能夠讓學生按照項目開發(fā)的模式，學習并參與電阻式溫度傳感器的設計，利用Pt100隨溫度變化阻值會改變這一特性，通過惠斯頓電橋進行采樣、放大、建立數(shù)學模型、校準指示等，設計出一款能夠測量范圍在-10℃到200℃的電阻式溫度傳感器；

利用電阻式溫度傳感器進行無線溫度采集系統(tǒng)實訓，傳感器采集到的溫度值可通過wifi傳輸?shù)绞謾C，手機可實時繪制溫度曲線，設定溫度報警值；超過報警值會報警，并且對執(zhí)行器開關進行控制；

★3）.土壤濕度傳感器設計和應用實驗

通過軟件在線提供完整的土壤濕度傳感器設計的原理、需求文檔、方案可行性論證、概要設計、詳細設計文檔、設計圖紙源文件等；能夠指導學生按照項目開發(fā)的模式，學習并參與土壤濕度傳感器的設計，利用濕度不通，兩電極間導電率不同這一特性，通過建立數(shù)學模型，設計外圍采樣放大顯***路，最后設計出一款土壤濕度傳感器；

利用土壤溫度傳感器進行自動灌溉系統(tǒng)項目實訓，傳感器采集到的濕度值可通過wifi傳輸?shù)绞謾C，手機可以實時的繪制濕度曲線，設定濕度報警值；超過報警值報警，并且對執(zhí)行器開關進行控制，模擬自動灌溉應用場景。

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數(shù)字示波器

★1、技術參數(shù)

1）、100MHz帶寬 ，1GSa/s實時采樣率，***道，2ns/div～1000s/div時基范圍；

2）、存儲深度（每次采集波形的記錄長度）不低于10K采樣點。

2、功能要求

1）、超便攜示波器，體積不大于301 x 152 x 70 mm，超薄機身設 計，厚度不大于70 mm,重量不大于1.1kg，節(jié)省更多桌面空間，超靜音設計，功耗不高于18W；

2）、不小于7英寸TFT（真彩色）液晶屏幕，65535色，分辨率不低于800 ×   480 像素；

3）、存儲波形不少于16組；具備U盤存儲功能；

4）、具有自動量程功能，支持水平，垂直、單波形/多波形跟蹤；

5）、探頭衰減倍數(shù)不少1X, 10X, 100X, 1000X，四種；

6）、支持光標測量，光標模式不少于電壓差（△V），時間差（△T），時間差&電壓差（△V），自動光標四種模式；

7）、內置6位硬件頻率計，可測量2Hz  ~ 120MHz；

8）、具有電流測量功能，測量范圍：100.0mA/V ~ 1KA/V；

9）、USB Device & Host接口；

10）、具有30種自動測量功能（參數(shù)為中文顯示，便于學生理解）,能自定義測量菜單；

11）、具有波形截取功能，支持LABVIEW通訊，支持二次開發(fā)。

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說明

響應供應商在報價***有搬運、輔材、安裝調試、稅費、人工等一切費用，并保證整個項目完整，采購人不再另行增加其他費用。