CN201540665U

CN201540665U - 传感器实验系统

Info

Publication number: CN201540665U
Application number: CN2009201676389U
Authority: CN
Inventors: 郑剑海; 张凤涛
Original assignee: Beijing Jiechuang Yongheng Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jiechuang Yongheng Technology Co Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2019-07-27

Abstract

本实用新型提供了一种传感器实验系统，包括：测控单元，用于对被测对象进行测试并获取模拟测试信号；传感器单元，用于将来自测控单元的模拟测试信号转换为数字测试信号；第一控制单元，用于对来自传感器单元的数字测试信号进行分析生成控制命令，该控制命令中包括测控单元的工作状态参数；第二控制单元，用于根据来自第一控制单元的控制命令中的工作状态参数，设置测控单元的工作状态。通过本实用新型，设置测控单元能够对实际测试对象进行测试，设置第一控制单元、第二控制单元能够对传感器后期信号进行处理，在本实用新型的优选方案中，设置无线收发单元能够将有线技术和无线技术结合起来，从而能够在实验中对传感器技术进行综合应用。

Description

传感器实验系统

技术领域

本实用新型涉及一种传感器实验系统。

背景技术

传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，目前，传感器技术已经得到了广泛的研究和应用。

但是，高校的传感器实验系统还是停留在传感器技术的初始发展阶段，即停留在对各种传感器原理和功能的验证阶段，存在至少以下三点不足：

第一，传感器实验系统中没有增加一些实际测试对象，只是对传感器原理的进行验证，容易造成学生对所学知识和实际应用的脱节；

第二，传感器实验系统中没有涉及对各种传感器后期信号的处理，对学生学习的知识应用不能起到启发作用；

第三，传感器实验系统中所有传感器都是采用导线连接，没有采用无线技术，不利于学生对所学知识进行综合理解和利用。

可见在相关技术中，缺乏一种对传感器技术进行综合应用的实验系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种传感器实验系统，用以解决相关技术中的实验系统无法对传感器技术进行综合应用的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种传感器实验系统。

根据本实用新型的传感器实验系统包括：测控单元，用于对被测对象进行测试并获取模拟测试信号；传感器单元，用于将来自测控单元的模拟测试信号转换为数字测试信号；第一控制单元，用于对来自传感器单元的数字测试信号进行分析生成控制命令，该控制命令中包括测控单元的工作状态参数；第二控制单元，用于根据来自第一控制单元的控制命令中的工作状态参数，设置测控单元的工作状态。

优选地，该系统还包括：无线收发单元，用于以无线通信方式对数据进行发送或接收；第一控制模块和第二控制模块之间通过无线收发单元传输数据，或者通过RS232接口传输数据。

优选地，上述测控单元包括以下至少之一：流体控制模块、可燃气体控制模块、交流电机控制模块、温控炉控制模块、压力控制模块、光电控制模块。

优选地，上述第一控制单元还包括：传感器单元接口，用于接收来自传感器单元的数字测试信号；步进电动机控制模块，用于驱动步进电动机；LED灯阵列，用于显示步进电动机的运转速度和运动方向。

优选地，该系统还包括：显示单元，用于显示来自第一控制单元的数字测试信号；布线单元，包括与测控单元、传感器单元、第一控制单元、第二控制单元分别对应连接的多个接线桩；信号源单元，用于为传感器单元提供信号源；电源输出单元，用于为系统外其它外接的功能单元提供电源；测试仪表单元，包括与测控单元相适配的测试仪表，用于显示来自传感器单元的数字测试信号。

优选地，该系统还包括：监控单元，用于接收来自第一控制单元的数字信号。

优选地，上述传感器单元接口包括RS232接口。

优选地，上述显示单元包括：LCD显示屏、或PC显示器。

借助于本实用新型提供的技术方案，通过在传感器实现系统中设置测控单元能够对实际测试对象进行测试，设置第一控制单元、第二控制单元能够对传感器后期信号进行处理；在本实用新型的优选方案中，设置无线收发单元能够将有线技术和无线技术结合起来，从而能够在实验中对传感器技术进行综合应用。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的传感器实验系统的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例的传感器单元实验系统具体实施的结构框图；

图3是图2所示系统的应用结构框图；

图4是图3所示系统的工作流程图；

图5是图2所示系统的另一应用结构框图；

图6是图5所示系统的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了根据本实用新型实施例的传感器单元实验系统的结构，如图1所示，该系统包括：测控单元2、传感器单元3、第一控制单元4、第二控制单元5。

测控单元2，用于对被测对象进行测试并获取模拟测试信号；传感器单元3，连接至测控单元2，用于将来自测控单元2的模拟测试信号转换为数字测试信号；第一控制单元4，连接至传感器单元3，用于对来自传感器单元3的数字测试信号进行分析生成控制命令，该控制命令中包括测控单元的工作状态参数；第二控制单元5，连接至第一控制单元4和测控单元2，用于根据来自第一控制单元4的控制命令中的工作状态参数，设置测控单元2的工作状态。

根据图1所示传感器实验系统，通过在传感器实现系统中设置测控单元能够对实际测试对象进行测试，设置第一控制单元、第二控制单元能够对传感器后期信号进行处理，从而能够对传感器技术进行综合应用。

图2示出了根据本实用新型实施例的传感器单元实验系统具体实施的结构，如图2所示，该系统包括电源单元1(包括电源按钮和/或电源指示灯)、测控单元2、传感器单元3、第一控制单元4、第二控制单元5(具体地，第一控制单元4和第二控制单元5可以采用微处理器STM32)、显示单元6、布线单元7、信号源单元8、电源输出单元9、测量仪表单元10、空气开关11、无线收发单元12、监控单元13(具体地，监控单元13可以包括PC显示器、键盘、处理器)，其中，测控单元2包括流体控制模块201、可燃气体控制模块202、交流电机控制模块203、温控炉控制模块204、压力控制模块205、光电控制模块206，传感器单元3可以包括至少一个传感器(传感器301至传感器30n)，第一控制单元4还包括传感器接口单元401(具体地，传感器接口单元401可以是RS232接口)、步进电动机控制模块402、LED灯阵列403，显示单元6包括LCD显示屏601和PC显示器602，电源输出单元9可为该系统外的其他外接的功能单元提供电源，测量仪表单元10包括与测控单元1中所有模块一一对应且相适配的多个测试仪表，监控单元13用于接收来自第一控制单元4的数字控制信号、对传感器单元3进行实时监控，布线单元7包括与上述所有单元分别对应连接的多个接线桩。

根据不同的实验设计，通过连接图2所示的传感器实验系统中的相应功能单元，能够实现不同的实验目的，下面分别详细描述实验目的为对可燃气体进行监测、对温控炉模组进行监控的工作原理。

(一)对可燃气体进行监测

根据对可燃气体进行监测的实验目的，在图2所示的实验系统上对相应模块进行连接，形成可燃气体监测系统，该系统可如图3所示，即将测控单元2中的可燃气体控制模块202连接至传感器301，传感器301连接至传感器接口401，传感器接口401连接至第一控制单元4，LCD显示屏601连接至第一控制单元4，测量仪表单元10连接至传感器301。

图4示出了图3所示可燃气体监测系统的工作流程：

步骤S401，可燃气体控制模块202采集到可燃气体的浓度，将浓度模拟信号发送给传感器301；

步骤S402，传感器301将浓度模拟信号转换为浓度数字信号，并将浓度数字信号发送给传感器接口401；

步骤S403，第一控制模块4通过传感器接口401接收到浓度数字信号，将浓度数字信号发送到LCD显示屏601，通过LCD显示屏601显示出浓度信息；

步骤S404，传感器301还将浓度数字信号发送给测量仪表单元10，测量仪表单元10将浓度数字信号转换为浓度模拟信号并显示出浓度信息。

图3所示的可燃气体监测系统，通过可燃气体控制模块202能够对可燃气体进行监测，即能够对实际测试对象进行测试，从而能够增加学生对所学知识和实际应用的联系。

(二)对温控炉模组进行监控

根据对温控炉模组进行监控的目的，在图2所示的实验系统上对相应模块进行连接，形成温控炉模组监控系统，该系统可以如图5所示，即测控单元2中的温控炉控制模块204连接至传感器301，传感器301连接至传感器接口401，传感器接口401连接至第一控制单元4，LCD显示屏601、无线收发单元12均连接至第一控制单元4，测量仪表单元10连接至传感器301，第二控制单元5连接至温控炉控制模块204，监控单元13通过无线收发单元12与第一控制单元4进行数据接收或发送。

图6示出了图5所示温控炉模组监控系统的工作流程：

步骤S601，温控炉控制模块204通过其中的热电偶采集到温度模拟信号，将该温度模拟信号发送到传感器301；

步骤S602，传感器301将该温度模拟信号转换成温度数字信号，并将该温度数字信号发送给传感器接口401；

步骤S603，第一控制单元4通过传感器接口401接收到温度数字信号，将该温度数字信号发送到LCD显示屏601，通过LCD显示屏601显示出温度信息；第一控制单元4还将数字信号发射给监控模块13，监控模块13实时监视传感器301的工作状况；

步骤S604，第一控制单元4通过传感器接口401接收到温度数字信号，对该温度数字信号进行分析生成控制命令，该控制命令中包括有温控炉控制模块204的工作状态参数，例如当温度超过预定范围值时，控制温控炉控制模块204的加热棒和降温风扇进行相应的动作；

步骤S605，第一控制单元4通过无线收发单元12将控制命令发送给第二控制单元5；

步骤S606，第二控制单元5根据接收到的控制命令，根据该控制命令中携带的温控炉控制模块204中加热棒和降温风扇的工作参数设置加热棒和降温风扇的工作状态。

在图5所示的温控炉模组监控系统中，通过第一控制单元4、第二控制单元5能够对传感器后期信号进行处理，通过无线收发单元12能够将有线技术和无线技术联系起来，从而能够对学生学习的知识应用起到启发作用、有利于学生对所学知识进行综合理解和利用。

综上所述，通过在传感器实现系统中设置测控单元能够对实际测试对象进行测试，设置第一控制单元、第二控制单元能够对传感器后期信号进行处理，设置无线收发单元能够将有线技术和无线技术结合起来，从而能够在实验中对传感器技术进行综合应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种传感器实验系统，其特征在于，包括：

测控单元，用于对被测对象进行测试并获取模拟测试信号；

传感器单元，用于将来自所述测控单元的所述模拟测试信号转换为数字测试信号；

第一控制单元，用于对来自所述传感器单元的所述数字测试信号进行分析生成控制命令，所述控制命令中包括所述测控单元的工作状态参数；

第二控制单元，用于根据来自所述第一控制单元的所述控制命令中的所述工作状态参数，设置所述测控单元的工作状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述系统还包括：无线收发单元，用于以无线通信方式进行数据传输；

所述第一控制模块和所述第二控制模块之间通过所述无线收发单元传输数据，或者通过RS232接口传输数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测控单元包括以下至少之一：流体控制模块、可燃气体控制模块、交流电机控制模块、温控炉控制模块、压力控制模块、光电控制模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制单元还包括：

传感器单元接口，用于接收来自所述传感器单元的所述数字测试信号；

步进电动机控制模块，用于驱动步进电动机；

LED灯阵列，用于显示所述步进电动机的运转速度和运动方向。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示单元，用于显示来自所述第一控制单元的所述数字测试信号；

布线单元，包括与所述测控单元、所述传感器单元、所述第一控制单元、第二控制单元分别对应连接的多个接线桩；

信号源单元，用于为所述传感器单元提供信号源；

电源输出单元，用于为所述系统外其它外接的功能单元提供电源；

测试仪表单元，包括与所述测控单元相适配的测试仪表，用于显示来自所述传感器单元的数字测试信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

监控单元，用于接收来自第一控制单元的所述数字信号。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述传感器单元接口包括RS232接口。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述显示单元包括：

LCD显示屏、或PC显示器。