压电式振动传感器
一、总体概述
GLCGDZ-20型传感器实验仪采用微型化、集成化传感器技术：MEMS技术、集成电路技术传感器；网络化技术：通过以太网，构成传感器网络；智能化技术：利用微处理器技术使传感器智能化。传感器具有转换信号、改善非线性、减少噪声影响、提高精度等功能；具有自我诊断、自我校正、适应环境等功能。
二、主控箱
1、高稳定具有过载保护功能的直流稳压电源
①0-24V连续可调直流稳压电源，电流0.5A；
②±15V、±5V、+5V稳压电源，电流0.5A；
③±2V-±10V可调直流稳压线性电源（最大输出电流0.5A）。
2、恒流源：0-20mA连续可调。
3、气压源：气压4-40KPa可调。
4、显示仪表
①电流表：DC 20μA-200mA(高精度军工级五位电流表，22位A/D转换器，测试精度0.06％)；
②电压表：DC 200mV-20V（量程三档切换）；
③频率/转速表：f 0-9999Hz，n 0-9999 r/min ；
④气压表：0-50KPa。
5、PID智能调节器：多种输入输出规格，具有温度控制功能，内含人工智能调节以及参数自整定功能，温度控制精度±0.5℃。
6、信号源：1HZ-30HZ（可调），1HZ-10KHZ（可调）。
三、高性能数据采集板卡、微处理器开发用户板、网络型测量系统软件
1、数据采集板卡
数据采集卡采用工业级解决方案，高精度测量和动态范围，USB接口，核心功能指标以下：
①具有8路模拟量输入：6路单端电压输入或3路差分输入，2路电流输入；
②ADC分辨率：12位；
③最大采样速率：100K/S(全通道)，单通道不低于200K/S；
④具有多种采样方式：定时采样，定长采样，单步采样，实时采样；
⑤具有输入低通滤波，过压保护功能；
⑥具有16路数字量输入输出：8路输入，8路输出；
⑦支持波形：正弦波，方波，三角波，锯齿波任意波形,上位机软件可采集调节；
⑧波形频率可调：范围0-10000HZ，三路以上，上位机软件显示控制；
⑨支持485、以太网通讯协议。
2、Cortex-M3微处理器开发用户板
STM32F103VBT6增强型微控制器，英蓓特公司全功能评估板。配置调试下载编程仿真器、LCD显示器、JTAG、USB、CAN、485、以太网、WIFI、UART、Motor Control等外设。
3、系统软件
①系统软件匹配数据采集卡使用，实时采集、显示实验数据（波形），对数据可进行静态、动态处理和分析；
②所有测量数据均可形成EXCEL文档进行保存、打印；
③可对各种PID波形进行精准控制，PID参数及输出值可以随时更改，具有实时显示PID正弦波、PID方波等各种波形控制功能，控制周期4挡可选，控制幅度8档可选，控制曲线实时显示；
④具有网络通信功能，工作计算机可与服务器或其它计算机通信，传输实时实验测量数据（波形）。
四、传感器与实验模块
1、传感器
①压电式传感器：量程≤10KHz线性±2%；
②超声波传感器：量程0-60cm精度±2%；
③微波传感器：探测距离3-8m，探测角度360度无死角；
④激光位置传感器：量程±4mm；
⑤光电转速传感器：量程2400转／分精度±0.5%；
⑥霍尔式位移传感器：量程±5mm精度±2%；
⑦光纤传感器；
⑧心率传感器：放大300倍；
⑨红外热释电传感器：感应距离2m；
⑩气敏传感器：量程50-2000PPm（酒精）；
⑪Pt100铂电阻(T/S)：量程0-800℃，线性±2%三线制；
⑫集成六轴陀螺仪加速度计传感器：MPU-6050；
⑬集成运动传感器：LIS344ALH；
⑭集成温度传感器：AD22105ARZ。
2、实验模块
压电传感器实验模块、光电传感器实验模块、霍尔传感器实验模块、光纤传感器实验模块、心率传感器实验模块、红外热释电传感器实验模块、气敏传感器实验模块、集成六轴陀螺仪加速度计传感器实验模块、集成运动传感器实验模块、集成温度传感器实验模块等。
工业级转速、振动测控模块单元：振动源1HZ－30HZ（可调）；转动源0－2400转/分（可调），转动源输出脉冲及工业标准信号。
温度控制单元：加热源＜200℃（可调），温度控制范围为室温～150℃，可完成任意温度的设定控制功能。
五、实验项目
1、集成化传感器实验
①基于集成六轴陀螺仪加速度计传感器的多维角度、振动测量实验
②基于集成运动传感器的运动、振动测量实验
③基于集成温度传感器的温度测量控制实验
2、智能化传感器实验
①基于Cortex-M3微处理器的智能化光纤传感器位移、压力测量实验
②基于Cortex-M3微处理器的智能化霍尔传感器位移测量实验
③基于Cortex-M3微处理器的智能化超声波传感器距离测量实验
④基于Cortex-M3微处理器的智能化微波传感器距离测量、物体探测实验
⑤基于Cortex-M3微处理器的智能化激光传感器距离测量实验
3、网络化传感器实验
①基于以太网的光电传感器网络转速测量实验
②基于以太网的心率传感器网络心率测量实验
③基于以太网的红外传感器网络距离测量实验
④基于以太网的气敏传感器网络气体（酒精）测量实验
⑤基于以太网的压电传感器网络振动测量实验
4、直流全桥的应用——电子秤实验
5、交流全桥的应用——振动测量实验
6、扩散硅压阻压力传感器的压力测量实验
7、差动变压器的性能实验
8、激励频率对差动变压器特性的影响实验
9、差动变压器零点残余电压补偿实验
10、差动变压器的应用――振动测量实验
11、电容式传感器的位移特性实验
12、电容传感器动态特性实验
13、电涡流传感器的位移特性实验
14、被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验
15、被测体面积大小对电涡流式传感器的特性影响实验
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