涡流传感器的实验总结
一、产品概述
近年来，随着《国家集成电路产业发展推进纲要》、《中国制造2025》、《国务院关于积极推进“物联网+”行动的指导意见》等国家战略指导意见的出台，计算机技术及集成电路技术的发展，智能传感器与微控制器日渐普及，技术日渐成熟，应用日渐广泛，其在电子信息、网络通信、工控技术、医疗产业、军工技术等领域也发挥着越来越重要的作用。GLCG-XS-2300型智能传感器实验箱充分考虑到教学需求，采用核心板+底板的方式，最大限度的配备了各种常用接口，并配备了传感器应用扩展接口。
二、产品配备
1、本智能传感器实验箱采用Cortex-M4的核心作为实验平台主控制器，支持STC51系列控制器扩展模块；
2、配备4寸、分辨率800*480的电容触摸屏做为显示与操控终端；
3、具备 10M/100M以太网接口，可扩展网络实验。配备1路RS232接口、1路RS485接口、1路 CAN2.0 总线接口；
4、配备无线网络模组接口，配备 Wi-Fi,蓝牙，ZigBee 通信模块；
5、接口资源包含：USB 转串调试接口、1个13pin 传感器接口、1路2*7扩展IO接口、1个可调电压输出接口、1个可控电流输出接口、1个电流测量接口、一组±12V对外供电接口、一组±5V对外供电接口、无线网络模组仿真器调试接口；
6、主板资源：
（1）具有两路DCDC电路和三路LDO电路，底板，传感器板和核心板分别独立供电。
（2）板载声光报警器。
（3）板载4*4工业矩阵按键和数码管。
（4）传感器板磁吸座和2*9的传感器接线口。
（5）1个2*7的2.54mm扩展IO接口。
（6）搭配4.3寸LCD屏，带电容触摸屏。
（7）以太网接口。
（8）2*6的2.54mm无线网络模组程序下载接口。
（9）USB转串口调试接口。
（10）启动模式配置拨键开关。
（11）串口RS232(使用DB9母头)。
（12）1路RS485。
（13）1路CAN2.0总线接口。
（14）2个独立按键。
（15）TF卡接口及存储卡。
（16）电路板锁。
（17）RTC实时时钟后背电池座，配带电池。
（18）无线网络模组接口以及对应下载口和调试接口。
（19）复位按键。
（20）0-40V自适应电压测量接口。
（21）1-9.9V可控电压输出接口。
（22）4-20ma可控电流输出接口。
（23）0-1500ma电流测量接口。
（24）具有±12V和±5V电压接口。
（25）传感器板和底板连接方式有两种，既可以通过香蕉线连接，也可以通过2*10的连接线直接连接。
（26）板载13pin扩展插槽，可插接温湿度、直流风扇、光强、光电传感、火焰、可燃气、电位器、蜂鸣器、继电器、触摸、人体红外，超声波测距等传感器。
7、传感器实验装置：
（1）自动测速传感装置：
传感器实验装置与底板采用磁吸固定，方便快速更换。主要由电机驱动、转速测量和自检三个部分组成。PCB板上印有原理框图，具有2*10 排线接口，关键信号测试环6个。单片机通过输出 PWM信号驱动微型高速直流电机旋转，光电检测则将转速信号输出到单片机，单片机经过处理和计算可以得到单机的转速，同时在也可用PID使速度形成闭环。自检电路则通过单片机发出一段固定频率的 PWM 经过光电检测输后经单片机计算，若为此频率即自检成功，否则自检失败。
（2）智能光照测量传感装置：
传感器实验装置与底板采用磁吸固定，方便快速更换。主要由恒流驱动、发光、测光和电流转电压电路组成。RGB灯光作为光源，驱动电路采用电流控制，具有暗室，PCB上印有形象的原理框图，具有 2*10 排线接口，关键信号含有测试环15个。恒流驱动电路可以将单片机的电压信号转换成稳定的电流信号，这样可以使灯的发光更加的稳定。发光部分则采用了一颗 RGB灯，分别独立驱动三种颜色的灯光，可以组合形成各种颜色的光。测光部分采用的是硅光电池，当有一定强度的光照时可以输出电流信号，经过运放大转换成电压可以使单片机检测到。在本装置中同时配有暗室，可以有效的隔绝2062外界光线，使干扰降到最低。
（3）智能测温传感器：
传感器实验装置与底板采用磁吸固定，方便快速更换。主要由加热，散热，保护和温度检测放大输出等部分组成。具有加热和散热装置，具有高温自动保护功能，配有自检电路，PCB 上印有形象的原理框图，具有2*10排线接口，关键信号测试环12个。加热使用半导体制冷片，通电后加热快。同时配有散热片和风扇，停止加热后散热也很快，可以有效的节省实验时间。当温度超过一定值时，电路自动进入保护模式，停止加热可以有效的防止学生烫伤。测温采用 PT100 经测温电桥后放大信号最终输出。单片机将采集的电压信号，经过计算后可以得出此时 PT100的电阻值，最终查表可以得到此刻的温度值。
（4）智能传感器实验箱应用扩展板：
配置接口兼容的13pin传感器模块，带电桥电路的电子秤应变传感器，霍尔传感器、电涡流传感器，直流风扇、继电器、蜂鸣器、温湿度、光强测量、触摸、光电感应、火焰、可燃气、人体红外、超声波测距等。
三、实验项目
（一）自动测速传感装置实验
编写单片机程序，采集转速信号，通过图形方式显示到液晶屏。并可以通过电容触摸屏交互，控制电机，调节转速。
（1）电机驱动
（2）转速测量
（3）自动测速传感装置自检功能
（4）PID转速控制
（二）智能光照测量传感装置实验
编写单片机程序，采集光照强度信号，通过图形方式显示到液晶屏。并可以通过电容触摸屏交互，控制 RGB灯，调节光强。
（1）电压转恒流，并驱动发光实验
（2）RGB三色光实验
（3）运放实验
（4）电压检测实验
（三）智能测温传感装置实验
编写单片机程序，采集温度信号，通过图形方式显示到液晶屏。并可以通过电容触摸屏交互，控制加热片，调节温度。
（1）半导体制冷片加热实验
（2）风扇散热实验
（3）PT100温度信号放大、采集实验
（4）闭环温控实验
（四）传感器应用扩展板
带电桥电路的电子秤应变传感器，霍尔传感器、电涡流传感器，直流风扇、继电器、蜂鸣器控制实验；温湿度、光强测量实验；触摸、光电感应实验；火焰和可燃气报警实验；人体红外实验等。
（1）直流风扇
（2）继电器
（3）蜂鸣器
（4）温湿度
（5）光强测量
（6）触摸
（7）光电感应
（8）火焰
（9）可燃气
（10）人体红外
（11）超声波测距
（12）电位器
（五）语音交互实验：
（1）人工智能语音交互功能
（2）可以实现语音查询传感器数值
（3）语音控制
（六）Cortex-M4 部分：
（1）RealView MDK 简介
（2）安装及使用
（3）STM32CUBEMX简介
（4）安装及使用
（5）跑马灯实验
（6）声光报警器实验
（7）按键中断实验
（8）UART 串口1 数据收发实验
（9）SysTick 系统滴答实验
（10）按键扫描数码管显示实验
（11）ADC 模数转换实验
（12）DAC 数模转换实验
（13）CAN 环回模式实验
（14）RTC实时时钟实验
（15）读写NOR FLASH实验
（16）NAND Flash访问实验
（17）SD卡FATFS 文件系统访问实验
（18）TCPIP 网络组件Lwip 之Ping 实验
（19）LCD屏显示实验
幸步孟2550电涡流传感器的过程 -
牧滕鱼18438711331 ______ 当被测金属与探头之间的距离发生变化时,探头中线圈的Q值也发生变化,Q值的变化引起振荡电压幅度的变化,而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压(电流)变化,最终完成机械位移(间隙)转换成电压(电流).由上所述,电涡流传感器工作系统中被测体可看作传感器系统的一半,即一个电涡流位移传感器的性能与被测体有关.电涡流传感器工作原理如图所示 按照电涡流在导体内的贯穿情况,此传感器可分为高频反射式和低频透射式两类,但从基本工作原理上来说仍是相似的.电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、 应力、材料损伤等进行非接触式连续测量,另外还具有体积小,灵敏度高,频率响应宽等特点,应用极其广泛.
幸步孟2550用电涡流传感器进行非接触式位移测量时,如何根据量程选用传感器? -
牧滕鱼18438711331 ______ 电涡流传感器对金属材料的成分比较敏感,一般选择推荐的标准材料,例如45钢;一般来说电涡流传感器擅长微小位移的检测,例如0.0001mm,此时最大量程一般在几毫米的最常用.如果量程较大,则分辨率下降,线圈直径也较大. 孩子你要写实验报告吧...我也在写,这是我刚找到的答案...凑合写上吧...
幸步孟2550电涡流式振动传感器的工作原理是什么?
牧滕鱼18438711331 ______ 电涡流式振动传感器是一种相对式的非接触式的传感器,它的传感器是以涡流效应作为工作原理的振动式传感器.它主要是通过被测物体和传感器顶端的距离变化来测量物体的振动和位移,这种传感器主要被运用于振动位移的测量.涡流式振动传感器的主要优点是线性作范围大,频率范围宽,灵敏度高等.
幸步孟2550怎样设计出一个电涡流传感器测电机转速实验 -
牧滕鱼18438711331 ______ 电涡流传感器本质上讲是用于测距离的,如果想测转速,就需要被测物体上有高差,例如点击转子的沟槽或者齿轮,通过电涡流传感器电信号的高低变化频率换算出电机转速.注意选择频率响应高的电涡流传感器,这样不会丢脉冲.另外被测物体的材料也要注意一下,电涡流传感器有适应铁磁性的和非铁磁性被测材料之分.详细可以参考德国米铱网站 www.micro-epsilon.com.cn 他们有一些解释和例子
幸步孟2550电涡流温度传感器的原理是什么? -
牧滕鱼18438711331 ______ 根据法拉第电磁感应原理, 块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时, 导体内将产生呈涡旋状的感应电流, 此电流叫电涡流, 以上现象称为电涡流效应. إ 根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器.按照电涡流在导体内的贯穿情况, 此传感器可分为高频反射式和低频透射式两类, 但从基本工作原理上来说仍是相似的.电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、 应力、材料损伤等进行非接触式连续测量, 另外还具有体积小, 灵敏度高, 频率响应宽等特点, 应用极其广泛.
幸步孟2550有关电涡流传感器实验的问题 -
牧滕鱼18438711331 ______ 这个问题不能简单地回答可以或是不可以.这个问题得讨论:有些材料虽然是金属的,但它不能产生涡流效应.比如锗,其导电能力相当差.而另一些材料虽然是非金属的,它却能产生涡流效应.比如石墨也能导电.对于以上两种例子还需实验来论证.
幸步孟2550电涡流传感器测量原理是什么? -
牧滕鱼18438711331 ______ 原发布者:vicren123 ECT-王素红------------------------------------------------------------利用电涡流传感器测量位移l电涡流传感器的工作原理一块金属放置在一个扁平线圈附近,相互并不接触,如图l所示.当线圈中通过以高频正弦交变电流时,线圈周围...
幸步孟2550什么是涡流检测传感器?
牧滕鱼18438711331 ______ 涡流检测传感器又称探头.在涡流检测中,工件的质量状况是通过涡流传感器的变化反映出来的.只要对磁场变化敏感的元件,如霍耳元件、磁敏二极管等都可被用来作为涡流检测的传感器,但目前用得最普遍和最多的是检测线圈.根据涡流检测原理,传感器首先需要一个激励线圈,以使交变电流通过并在其周围和被检工件内激励形成电磁场;同时,为了把在电磁场作用下反映工件各种特征的信号检测出来,则需要一个检测线圈.因为涡流传感器的激励线圈和检测线圈可以是功能不同的两个线圈,也可以是同一线圈具有激励和检测的两种功能.因此在不需要区分线圈的功能时,通常把激励线圈和检测线圈统称为检测线圈或称为涡流检测传感器.
幸步孟2550简述涡流传感器测量主轴偏心的原理 -
牧滕鱼18438711331 ______ 亲爱的楼主: 根据法拉第电磁感应原理,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时(与金属是否块状无关,且切割不变化的磁场时无涡流),导体内将产生呈涡旋状的感应电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应...
幸步孟2550简述反射式电涡流式传感器的工作原理?它能检测哪些物理量?举两种实例. -
牧滕鱼18438711331 ______ 高频反射式电涡流的结构比较的简单,主要是由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成.涡流传感器的电感线圈绕一个扁平圆形线圈,粘贴于框架上,也可以在框架上开一条槽,导线绕制在槽内而形成一个线圈.可以测位移,表面温度,硬度等.