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现代检测技术综合实验台  

本实验室课程实验分为基础原理性实验、设计开放性实验、扩展应用性实验三个层次：

1、基础原理性实验：传感器的设计结构采用透明化材质，便于学生对原理的认知，开设的基础原理性实验项目45项，主要包含力、磁、电、温度、位移、振动等各项基础原理性实验

2、设计开放性实验：实验台模块采用模块化设计思想，温度源、转动源等提供标准的信号输入输出接口，结合多功能计算机数据采集卡，在完成典型教学实验的基础上，学生科自主开发设计性实验，同时为学生提供多项课程设计、毕业设计的理想实验模型。

3、扩展应用性实验：实验台同时扩展了三十余项LABVIEW虚拟仪器实验、MATLAB自动控制仿真实验等，不但兼顾了相关专业实验课程的开展，而且便于实施综合性和应用性实验的开展，大大提高了整个实验室设备的利用率，可开展多个综合性实验和研究课题。

 装置主要由主控台、传感器及相应实验模块、温度测控模块、转速、振动测控模块、配套软件、实验桌等部分组成，具体如下：

一、主控台：

1.提供高稳定的±15V、＋5V、±2V～±10V可调、＋2V～＋24V可调八种直流稳压电源，并具有过流、过压、漏电、声光报警。

2.主控台面板上装有电压、频率/转速显月示表；空气开关、多用插座；高频信号源（音频振荡器）1HZ～10KHZ（可调）；低频信号源1HZ～30HZ（可调）；RS232/USB计算机通讯接口；

3.LCD液晶显示器，控制芯片外扩电压、电流、数字信号输入接口，接收各类传感器信号，准确转换并显示各类传感器模块输出的物理量信号，同时开放单片机液晶数据处理与显示编程环境，便于二次开发。

4.RS485总线多路数据采集单元：8路模拟量输入（0-5V) 、4路模拟量输出（0-5V)、8路DI,4路DO（2路常闭、2路常开），各实验台可通过地址设置联网，通过一台计算机可根据地址采集任何一台实验台的传感器数据信息，同时支持MODBUS-RTU协议，提供通讯协议代码，实现对各检测单元的闭环控制功能。

二、传感器及相应实验模块：

1.传感器配置：电阻应变式传感器（量程：0- 200g 精度：±0.5%）；电容式传感器（量程：±2mm 精度：±1%）；扩散硅压力传感器（量程：0 -50KPa 精度：±2%）；差动变压器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍尔式位移传感器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍尔转速传感器（转速：2400转/分）；磁电转速传感器（转速：2400转/分）、压电式传感器（精度：±2%）；电涡流传感器（量程：±2mm 精度：±3%）；光纤位移传感器（量程：±10mm 精度：±2%）；光电转速传感器（转速：2400转/分）；K型热电偶（0-300˚C）；E型热电偶（0-300˚C）；Pt100铂电阻（0-300˚C）；Cu50铜电阻（-55 − +150˚C）；湿敏传感器（10 − 95%RH）；气敏传感器（50 −2000ppm）；光敏电阻传感器（暗阻≥5M，亮阻≤1KΩ）；光敏三极管（暗电流：≤0.3µA）；图像传感器等。

2.传感器实验模块：应变传感器实验模块；电容位移传感器实验模块；扩散硅压力传感器模块；差动变压器实验模块；霍尔位移传感器实验模块；压电传感器实验模块；电涡流传感器实验模块；光纤位移传感器实验模块；温度传感器实验模块；湿敏传感器实验模块；气敏传感器实验模块；移相检波滤波模块；暗光街灯模块；红外遥控模块；图像传感器模块等独立实验模块。

三、温度实验模块：

1.加热源＜200℃（可调）；温度控制范围为：室温~100℃内可完成任意温度的设定控制功能。

2.温度控制器含温度变送器功能，具有热电阻、热电偶等多种信号自由输入(通过输入规格设置)，同时输出工业标准信号0-5V/0—200℃。

3.人工智能工业调节仪，仪表由单片机控制，手动自动切换，能够用该单片机进行单片机测控开放性实验，能够对控制算法（如PID控制、模糊控制等）及输入、输出等进行修改或重新编程，仪表能根据设置自动屏蔽不相应的参数项。

4.含标准0-5V/0-100%功率加热控制信号输入接口,不但可实现智能仪表的闭环PID控制功能,同时可实现基于计算机的闭环温度PID控制功能。

四、转速、振动实验模块：

  振动源1HZ－30HZ（可调）；转动源主要由直流稳压电源、测试软件、电机等组成；软件部分可同时对电机进行测试与数据记录，数据采集程序显示以下内容：1）电机电压，2）电机电流，3）电机功耗，4）转速设置，以及电压电机、电流和转速的实时波形，可完成电机的恒速控制和正弦速率跟随控制等。

五、综合电子系统设计实验平台，

 1.配套国家正规出版社出版的实验教材，验收前提供。

 2.实验平台的基本配置包括单片机最小系统（以STM32F407单片机为核心的最小系统，包括4×4的编码式键盘，480×320的TFT显示模块。）、FPGA最小系统（以EP4CE6E22为核心的FPGA最小系统，包括板载USB_Blaster下载电路）、板载USB-Blaster下载电路、高速A/D模块（包括20MHz、12位高速A/D转换器，高速电压比较器，增益8档可调放大电路）、高速D/A模块（包括100MHz、8位高速D/A转换器AD9708，宽带放大电路，输出信号的幅值和直流偏置数控调节）、信号源模块（该信号源可以提供实验中所需要的8种信号源。包括：0~3.3V直流电压，200Hz正弦信号，1kHz正弦信号，2kHz~100kHz正弦信号，130秒语音信号，FSK信号，FSK+语音信号，200kHz正弦信号，200Hz~10kHz正弦信号）、语音播放模块（音频功放+0.5W喇叭+M25P16存储器）、4路线性稳压电源（±5V和±15V的直流稳压电源。在过流或短路的情况下，能自动切断电源，并发出声光报警。排除故障后，自动回复供电）。

六、软件：

 1.数据采集卡采用高精度A/D转换、多种采样方式：单步采样、定时单步、双向单步、低频扫描、高频扫描等多种方式，可以进行实验项目选择与编辑、数据采集、数据文件的存取、打印及特性曲线的显示和打印。

 2.分层的实验管理软件，便于实验教学的管理，系统管理员可以登陆管理、查看、添加、删除实验人员和实验内容。

 3.软、硬件提供动态链接库函数，可完成上位机的数据采集，实现与其他检测设备的接口，及自行开发检测控制程序。

 4.主控箱含有485总线多功能数据采集控制器（8路模拟量输入（A/D），4路模拟量输出（D/A），8路数字量输入（DI）， 4路数字量输出（DO）），各实验台能通过485总线构成网络实验系统，能进行各设备地址的设定和更改，可构成网络传感器实验系统。

 5.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的VC++等高级语言的的温度、转速PID闭环实时控制软件及源程序，动态链接库函数等。

 6.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的虚拟仪器Labview闭环温度、转速PID控制软件及源程序。

 7.提供基于主控台RS485总线数据采集卡的Matlab的温度、转速PID闭环实时控制软件及源程序。

 8.提供51系列单片机LCD液晶屏传感器数据采集、量纲变换、物理量显示等功能及源程序代码。

 9.图像传感器模块提供视觉传感器的图像去噪/边缘检测/角点检测/人脸识别程序及的源程序代码。

 10.配备容量≥250G固态硬盘，用于安装、存储实验用软件及数据。

七、铁质框架实验台，每台安装一套安装传感器实验装置。

 1.铁质框架实验台：尺寸》1600*800*800（mm）板材厚度》20mm，含高强度支撑脚及万向轮。

 2.台面上预留显示器和示波器安放位置，脚下设两个特制柜可分别安放所有实验模板和计算机主机及键盘

 3.每张实验台同时含有实验板凳2只。