CN2924673Y - 一种传感器实验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种传感器实验仪，包括信号源、传感器、测量模块、指示仪表，还包括数据采集模块、嵌入式工控机、显示器，所述的数据采集模块的输入端连接测量模块的输出端，数据采集模块的输出端连接嵌入式工控机，显示器电连接嵌入式工控机。本实用新型的传感器实验仪，将嵌入式系统和传感器实验系统紧密结合，采用多种工业级传感器，高精度、高可靠性，是传统传感器实验仪的升级换代产品。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及一种传感器实验仪。
(二)背景技术
传感器的作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。它是实现测试与自动控制工控机的首要环节。传感器技术是现代信息技术的主要内容之一，为了适应现代科学技术的发展，世界众多国家都把传感器技术列为现代的关键技术之一。因此，在各大高等院校，传感器技术都是一门重要的专业课程。传感器实验仪是面向高等院校、职业科技学校和其他专业机构等进行传感器教学培训或科研的重要专用工具设备之一。
随着国家对教育的投入不断增大，高等院校的教育改革不断深化，高等院校对实验教育也越米越重视，对实验室设备的投入也不断加大。高校一方面要求实验设备不仅能够提供原理性演示性的实验项目，同时要能够进行量化的创新性实验，培养学生创新思维和动手能力。另一方面要求实验设备要贴近工农业生产实践，紧跟时代发展，培养学以致用的工程技术人员。而现有的传感器实验仪只能提供原理性演示性的实验项目，尚不能对得到的测量数据作进一步处理。
(三)实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够对传感器的测量数据作进一步处理的传感器实验仪。
所述的传感器实验仪，包括信号源、传感器、测量模块、指示仪表，还包括数据采集模块、嵌入式工控机、显示器，所述的数据采集模块的输入端连接测量模块的输出端，数据采集模块的输出端连接嵌入式工控机，显示器电连接嵌入式工控机。
本实用新型的信号源可以采用下述设计，但并不限于此：
温度源：提供常温-150℃，控温精度±1℃，可另外选配快速温度源常温-250℃；
转速源：0-2400转/分，可调；
振动源：1Hz-30Hz；
气压源：0-20Kpa；
本实用新型的传感器可以采用下述设计，但并不限于此：
| 传感器名称 | 技术指标 |
| 电阻应变式传感器 | 量程0-500g，铝合金工业传感器，线性度0.5％ |
| 压力传感器 | 量程0-20Kpa，采用压阻式工业传感器，线性度0.5％ |
| 热式质量流量传感器 | 量程0.01-60m/s，零点漂移0.2％F。S，时间常数＜3ms，线性度±1.5％(国内领先) |
| 差动变压器 | 量程±4mm，线性度±1％ |
| 电容式位移传感器 | 量程±2.5％，线性度±3％ |
| 霍尔式位移传感器 | 量程±1mm，线性度±1％ |
| 霍尔式转速传感器 | 0-2400转/分 |
| 磁电式转速传感器 | 0-2400转/分 |
| 压电式加速度计 | 教学用频率响应≥10kHz工业用传感器频率范围1Hz-5KHz，灵敏度25pc/g，放大器灵敏度40mv/pc |
| 电涡流位移传感器 | 工业用传感器量程±1mm，线性度±2％ |
| 光纤位移传感器 | 量程1mm，线性度±4％ |
| 硅PN结温度传感器 | 量程-75-150℃，允差±0.5℃ |
| 光电转速传感器 | 量程0-2400转/分，-50-150℃，线性度±1％，允差±0.5℃ |
| 集成温度传感器 | 常温-150℃，量程-50-150℃，允差±0.5℃ |
| 铜电阻Cu50 | 量程0-100℃ |
| Pt100铂电阻 | 量程-100-400℃，允差±0.5℃ |
| K型热电偶 | 量程0-400℃，允差±3℃ |
| E型热电偶 | 量程0-400℃，允差±2.5℃ |
| 气敏传感器 | 对酒精敏感量程50-2000Ppm |
| 湿敏传感器 | 工业测量用10-9.5％R。H，.线性度±5％ |
| 传感器名称 | 技术指标 |
| PDS光电位置传感器 | 量程±2.5mm，线性度±2％ |
| 扭矩传感器 | 量程0-25N。m |
| 超声波测距传感器 | 200-1500mm，测量精度±10mm，高区200mm |
| 进口工业级高精度超声波传感器 | 量程30-300mm，高区30mm，测量精度±1mm，标准输出4-20mA |
| 热释电红外传感器 | 范围1-5mm，波长0-20mm |
| CCD直径测量仪 | 测Φ2-3.0棒料，精度±2％ |
| 光栅位移传感器 | 量程±25mm，线性度±0.1％ |
| 光照度传感器 | 量程0-2000Lux |
| 红外夜视传感器 | 实验距离1米，精度优于±4％ |
所述的测量模块可以采用下述设计，但并不限于此：
电阻应变式、压力、热式质量流量、差动变压器、电容式位移、霍尔式位移、压电加速度计、电涡流位移、光纤位移、温度传感器、硅PN结、PDS光电、超声测距、CCD直径测量、光栅位移、光照度红外夜视等。
所述的指示仪表可以包括下述仪表但并不限于此：
频率、转速、电压、电流、气压显示表、计时器及虚拟示波器、虚拟FFT、虚拟失真度仪等。
作为嵌入式工控机，应具有取代一般PC机的功能，并有丰富的接口和良好的可扩展性和再设计性，良好的性价比和稳定性。进一步，所述的嵌入式工控机采用16/32位RISC处理器S3C2410X。S3C2410X提供了以下丰富的内部设备：分开的16KB的指令CACHE和16KB数据CACHE，MMU虚拟存储器管理，LCD控制器(支持STN&TFT)，支持NAND Flash系统引导，系统管理器(片选逻辑和SDRAM控制器)，3通道UART，4通道DMA，4通道PWM定时器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC和触摸屏接口，IIC-BUS接口，USB主口，USB从口，SD卡&MMC卡接口，2通道SPI接口，以及内部PLL时钟倍频器。
进一步，本实用新型所述的数据采集模块包括：
信号输入电路，用于接收测量电路的电信号；
信号处理电路，用于将信号输入电路输出的电信号转换成可处理的电信号；可编程控制放大电路，用于将信号处理电路输出的信号转换成A/D转换电路处理的电信号；
A/D转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；
CPU，用于控制可编程控制放大电路的信号转换倍数并对数字信号进行处理；
信号输出电路，用于输出CPU的处理结果至嵌入式工控机。
本实用新型的传感器实验仪，采用多种工业级传感器，力求高精度、高可靠性，是传统传感器实验仪的升级换代产品。它不仅非常适用于信息、电子、机电一体化、物理、测控、自动化、计算机等专业的传感器实验教学，而且同样适用于“嵌入式技术”“智能化仪器仪表”，“信息处理技术”等课程开设实验，适用面非常广泛。将嵌入式系统和传感器实验系统紧密结合，是高校在实验教学上的一个突破，在一个综合的平台上可以同时开设多门实验课程，有利于学校开设更多的创新性实验，为高层次人才的培养提供了良好的平台。同时避免高校实验室建设上的重复投资，该技术的应用具有很好的社会和经济效益。
(四)附图说明
图1是所述传感器实验仪的结构框图。
图2为所述数据采集模块的信号处理流程图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1、图2，一种传感器实验仪，包括信号源、传感器、测量模块、指示仪表，还包括数据采集模块、嵌入式工控机、显示器，所述的数据采集模块的输入端连接测量模块的输出端，数据采集模块的输出端连接嵌入式工控机，显示器电连接嵌入式工控机。所述的嵌入式工控机采用16/32位RISC处理器S3C2410X。
所述的数据采集模块包括：
信号输入电路，用于接收测量电路的电信号；
信号处理电路，用于将信号输入电路输出的电信号转换成可处理的电信号；可编程控制放大电路，用于将信号处理电路输出的信号转换成A/D转换电路可处理的电信号；
A/D转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；
CPU，用于控制可编程控制放大电路的信号转换倍数并对数字信号进行处理；
信号输出电路，用于输出CPU的处理结果至嵌入式工控机。
Claims (3)
1、一种传感器实验仪，包括信号源、传感器、测量模块、指示仪表，其特征在于还包括数据采集模块、嵌入式工控机、显示器，所述的数据采集模块的输入端连接测量模块的输出端，数据采集模块的输出端连接嵌入式工控机，显示器电连接嵌入式工控机。
2、如权利要求1所述的传感器实验仪，其特征在于所述的嵌入式工控机采用16/32位RISC处理器S3C2410X。
3、如权利要求1或2所述的传感器实验仪，其特征在于所述的数据采集模块包括：
信号输入电路，用于接收测量电路的电信号；
信号处理电路，用于将信号输入电路输出的电信号转换成可处理的电信号；可编程控制放大电路，用于将信号处理电路输出的信号转换成A/D转换电路处理的电信号；
A/D转换电路，用于将模拟信号转换为数字信号；
CPU，用于控制可编程控制放大电路的信号转换倍数并对数字信号进行处理；
信号输出电路，用于输出CPU的处理结果至嵌入式工控机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620105285 CN2924673Y (zh) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | 一种传感器实验仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620105285 CN2924673Y (zh) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | 一种传感器实验仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2924673Y true CN2924673Y (zh) | 2007-07-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 200620105285 Expired - Fee Related CN2924673Y (zh) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | 一种传感器实验仪 |
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| CN (1) | CN2924673Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106097851A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-11-09 | 江苏师范大学 | 一种传感信号检测转换实验箱及传感器容纳箱 |
| CN106373464A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-01 | 滕德虎 | 一种自由落体重力加速度测量装置 |
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2006
- 2006-06-30 CN CN 200620105285 patent/CN2924673Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhejiang Gaolian Sci. & Tech. Development Co., Ltd. Document name: Notification of Termination of Patent Right |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070718 Termination date: 20150630 |
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