創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

一、概述

創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一款高度集成的教學(xué)設(shè)備，專門為傳感器與檢測技術(shù)課程群設(shè)計(jì)。該平臺(tái)采用緊湊型結(jié)構(gòu)，掛箱設(shè)計(jì)規(guī)范，互換性強(qiáng)，能夠在一套裝置上完成從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到完整系統(tǒng)的全部教學(xué)需求。創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)有效解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備占用空間大、系統(tǒng)整合難、綜合性與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)實(shí)施不便等問題。

該平臺(tái)支持多專業(yè)、多層次的教學(xué)配置，用戶可根據(jù)實(shí)際需求靈活選配組件，并隨時(shí)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)掛箱。通過創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)生能夠深入掌握各類傳感器原理、信號(hào)處理電路及檢測方法，提升實(shí)踐能力。

平臺(tái)涵蓋壓力、壓電、應(yīng)變、電容、霍爾、溫度、光敏、氣敏（如酒精、CO）、電渦流、光纖位移、長光柵位移、差動(dòng)變壓器、光電耦合等多種常用傳感器，并結(jié)合工業(yè)級(jí)電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)拾取、轉(zhuǎn)換、調(diào)理、顯示等處理功能。創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)注重抗干擾與可靠性設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合。

使用創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)生不僅能鞏固書本知識(shí)，還能通過綜合型、設(shè)計(jì)型及創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建解決實(shí)際問題的知識(shí)體系，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

二、特點(diǎn)

1. 模塊化設(shè)計(jì)：創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性和互換性。

2. 統(tǒng)一總線標(biāo)準(zhǔn)：通過內(nèi)總線與接口規(guī)范，支持個(gè)性化配置、擴(kuò)展及系統(tǒng)管理。

3. 可更換核心系統(tǒng)：適配多種處理器（如MCU、DSP、ARM），通過更換核心卡實(shí)現(xiàn)多功能應(yīng)用。

4. 快速連接線設(shè)計(jì)：提供金質(zhì)縮緊孔單線、排線集中及自動(dòng)免連線三種模式，提升實(shí)驗(yàn)效率。

5. 一機(jī)多用設(shè)計(jì)：常用模塊集成于裝置，次常用模塊內(nèi)置，其他模塊存放于準(zhǔn)備室，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展與綜合目標(biāo)。

6. 接近工程實(shí)際：采用工業(yè)型傳感器，兼顧原理教學(xué)與實(shí)際問題解決。

7. 學(xué)以致用導(dǎo)向：融入抗干擾與可靠性技術(shù)，核心卡可直接用于智能儀器開發(fā)。

8. 持續(xù)發(fā)展能力：結(jié)合單片機(jī)、FPGA/CPLD、DSP、ARM等技術(shù)，支持系統(tǒng)升級(jí)。

9. 智能儀器儀表設(shè)計(jì)：提供智能化實(shí)例，增強(qiáng)工程實(shí)踐性。

10. 虛擬儀器儀表設(shè)計(jì)：配套數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)虛擬儀器功能。

11. 研究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)：通過微型化檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

12. 開放式軟硬件設(shè)計(jì)：便于開展研究與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。

13. 最小知識(shí)單元拆分：每個(gè)模塊可分解至基礎(chǔ)知識(shí)層面，利于循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)。

三、適用范圍

創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要面向高校課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及電子競賽，體現(xiàn)靈活、開放、創(chuàng)新的理念。其模塊覆蓋電子、通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、機(jī)電、測控儀器等多專業(yè)，適用于綜合性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

四、結(jié)構(gòu)簡介

該裝置包括控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、活動(dòng)掛箱及擴(kuò)展模塊。掛箱涵蓋CPU、接口、對象、ARM、DSP等類型，模塊涉及CPU類、接口類、傳感器類等40余項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)多功能集成。創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸可選，便于實(shí)驗(yàn)室部署。

五、技術(shù)指標(biāo)

• 輸入電源：單相三線220V±10%，50Hz

• 工作環(huán)境：溫度10℃~40℃，濕度<85%（25℃），海拔<4000m

• 絕緣電阻：>3MΩ

• 漏電保護(hù)：動(dòng)作電流≤30mA，時(shí)間≤0.1s

• 裝置容量：<200VA

• 外形尺寸：約1620mm×750mm×1600mm

六、裝置的配備及技術(shù)性能

（一）實(shí)驗(yàn)控制屏

A. 電源及保護(hù)體系

提供多路直流穩(wěn)壓電源（如±5V、±12V、±15V）、可調(diào)電源及恒流源，均具短路保護(hù)功能。漏電保護(hù)系統(tǒng)確保安全。

B. 儀器儀表

• 直流數(shù)字電壓表/電流表

• 功率函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：支持多種波形，頻率范圍2Hz~2MHz

• 低頻/音頻振蕩器

• 頻率/轉(zhuǎn)速表、溫度控制器、數(shù)據(jù)采集卡等

C. 傳感器部分

包括轉(zhuǎn)動(dòng)源、振動(dòng)源、壓力傳感器、熱敏電阻等，可選配光柵、編碼器等模塊。

D. 嵌入式虛擬儀器

集成7寸觸摸屏，提供示波器、頻譜儀等虛擬工具，支持?jǐn)?shù)據(jù)上傳與遠(yuǎn)程控制。

E. 實(shí)驗(yàn)掛箱

包括控制器、信號(hào)轉(zhuǎn)換、通信、顯示、對象控制等單元，支持ARM、DSP等高級(jí)應(yīng)用。

七、實(shí)驗(yàn)掛箱具體硬件資源

控制器單元掛箱配備8155、8255等接口模塊，以及傳感器、存儲(chǔ)器等組件，支持全面實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)通過模塊化設(shè)計(jì)，確保硬件資源豐富且易擴(kuò)展。