DB-CSY910型傳感器實驗儀說明書
一、實驗儀組成
DB-CSY910傳感器實驗儀:主要由機殼、機頭(傳感器安裝臺)、顯示面板、調(diào)理電路面板(傳感器輸出單元、傳感器轉(zhuǎn)換放大處理電路單元)等組成。
1、 機殼:
機殼內(nèi)部裝有直流穩(wěn)壓電源、振蕩信號板等。
2、機頭(傳感器安裝平臺):
由懸臂雙平行梁和振動臺組成。
⑴、雙平行梁(應(yīng)變梁):
在雙平行梁的上、下梁片表面粘貼了應(yīng)變片;封裝了PN結(jié)、NTC RT熱敏電阻、熱電偶、加熱器;在梁的自由端安裝了壓電傳感器、激振器(磁鋼、激振線圈)和測微頭。
測微頭:調(diào)節(jié)測微頭產(chǎn)生力或位移,做靜態(tài)實驗。
激振器:激勵雙平行梁振動,做動態(tài)實驗。
⑵、振動臺:
在振動臺周圍安裝了光電轉(zhuǎn)速傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、差動變壓器、壓阻式壓力傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器、霍爾式傳感器;在振動臺的下方安裝了激振器(磁鋼、激振線圈);在振動臺的上方安裝了測微頭。
測微頭:調(diào)節(jié)測微頭產(chǎn)生力或位移,做靜態(tài)實驗。
激振器:激勵振動臺梁振動,做動態(tài)實驗。
3、顯示面板:
由主電源單元、電機控制單元、直流穩(wěn)壓電源單元、F/V表(電壓表)單元、PC口單元、電流表(頻率/轉(zhuǎn)速表)單元、音頻振蕩器單元、低頻振蕩器單元、±15V電源單元等組成。
4、調(diào)理電路面板:
由傳感器輸出單元、副電源、電橋、差動放大器、電容變換器、電壓放大器、移相器、相敏檢波器、電荷放大器、低通濾波器、渦流變換器等組成。
5、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件:詳見三、V9.0數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件。
*備注:實驗儀的具體配置根據(jù)型號不同有差異,以具體型號的實物為準。
二、主要技術(shù)參數(shù)、性能及說明
(一)、傳感器(機頭)部分:
1、電阻應(yīng)變片:電阻值350Ω左右;應(yīng)變系數(shù)為2。
2、熱電偶:直流電阻10Ω左右(由兩個串接而成);分度號為T;冷端為環(huán)境溫度。
3、熱敏電阻:NTC半導體熱敏電阻;25℃時為10KΩ左右。
4、PN結(jié)溫度傳感器:利用1N4148良好的溫度線性電壓特性;靈敏度為-2.1mV/℃。
5、壓電加速度傳感器:由壓電陶瓷片和銅質(zhì)量塊構(gòu)成;電荷靈敏度為20pc/g。
6、光電轉(zhuǎn)速傳感器:透射式光電耦合器(光電斷續(xù)器);TTL電平輸出。
8、電渦流傳感器:直流電阻1Ω~2Ω;位移量程≥1mm。
9、光纖傳感器:由半圓雙D分布的多模光纖和光電變換座構(gòu)成;位移量程≥1mm。
10、差動變壓器:一個初級線圈、二個次級線圈(自感式)和鐵芯構(gòu)成;三個線圈直流電阻分
別為5Ω~10Ω;音頻3KHz~5KHz、電壓峰峰值為Vp-p=2V激勵;位移量程≥±4mm。
11、壓阻式壓力傳感器: Vs+—Vs- 端直流電阻為4.7KΩ左右、 Vo+—Vo-端直流電阻為7KΩ左右;4V直流電源供電;量程為20kPa 。
12、電容式傳感器:由兩組定片和一組動片構(gòu)成差動變面積電容;量程≥±2mm 。
13、磁電式傳感器:由線圈和動鐵構(gòu)成;直流電阻30Ω~40Ω;靈敏度為500mV/(m/s)。
14、霍爾式傳感器:霍爾片置于環(huán)形磁鋼產(chǎn)生的梯度磁場中構(gòu)成位移傳感器;傳感器激勵端口直流電阻800Ω~1.5KΩ,輸出端口直流電阻400Ω~600Ω;位移量程≥1mm。
15、氣敏傳感器:酒精敏感型,TP-3集體半導體氣敏傳感器;測量范圍50~500ppm。
16、濕敏傳感器:電阻型,阻值變化幾MΩ~幾KΩ;測量范圍30%RH~90%RH。
17、激振線圈:振動激振器,直流電阻30Ω~40Ω。
18、光電變換座:由紅外發(fā)射、接收管構(gòu)成,是光纖傳感器的組件之一。
19、其它:25mm測微頭、加熱器;光源、光敏電阻、光敏二、三極管;硅光電池、光電開關(guān)。
*備注:傳感器配置根據(jù)型號不同有差異,以具體型號的實物為準。
(二)、顯示面板部分:
1、線性直流穩(wěn)壓電源:
⑴、±2V~±10V分五檔步進調(diào)節(jié)輸出,最大輸出電流1A,紋波≤5mV。
⑵、±15V定電壓輸出,最大輸出電流1A,紋波≤10mV。
2、顯示表:
⑴、三位半數(shù)字直流電壓表:三檔量程(200mV、2V、20V)切換,
精度±[(0.2%)+2個字]。
⑴、三位半數(shù)字直流F/V(頻率/電壓)表:五檔(200mV、2V、20V、2KHz、20KHz)切換,
精度±[(0.2%)+2個字]。
⑵、四位頻率/轉(zhuǎn)速數(shù)字表:頻率—轉(zhuǎn)速切換,頻率量程9999Hz,轉(zhuǎn)速量程5000n/min。
⑵、三位半數(shù)字直流電流表:四檔量程(200mA、20mA、200μA、20μA)切換,
精度±[(0.2%)+2個字]。
3、振蕩信號:
⑴、音頻振蕩器:頻率0.4KHz~10KHz連續(xù)可調(diào)輸出,幅度20Vp-p 連續(xù)可調(diào)輸出,二個輸出相位0°(Lv)、180°,Lv端最大輸出電流0.5A。
⑵、低頻振蕩器:頻率3Hz~30Hz連續(xù)可調(diào)輸出,幅度20Vp-p 連續(xù)可調(diào)輸出,最大輸出電
流0.5A。
4、PC接口:
最大允許輸入電壓DC ±10V。
*備注:顯示面板功能、配置根據(jù)型號不同有差異,以具體型號的實物為準。
(三)、調(diào)理電路面板:
調(diào)理電路面板圖
1、傳感器輸出單元:
*備注:根據(jù)型號不同有差異,以具體型號的實物為準。
2、調(diào)理電路單元:
⑴、電橋:由電橋模型、電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)組成。組成直流電橋時作為應(yīng)變片、熱電阻的變換電路;組成交流電橋時作為調(diào)制器。
⑵、差動放大器:可接成同相、反相、差分放大器。通頻帶0~10KHz,增益1~101倍可調(diào)。
⑶、電容變換器:差動式電容傳感器的調(diào)理電路。由高頻振振蕩器、放大器、二極管環(huán)形充放電電路組成。
⑷、電壓放大器:同相輸入放大器。通頻帶0~10KHz,幅度最大時增益約為6倍。
⑸、移相器:移相范圍≥20°,允許最大輸入電壓峰峰值為Vp-p=10V。在解調(diào)電路中用于補償信號的相位。
⑹、相敏檢波器:由整形電路與電子開關(guān)電路構(gòu)成的檢波電路。允許最大輸入檢波信號峰峰值為Vp-p=10V,通頻帶0~10KHz。
⑺、電荷放大器:電容反饋型放大器。用于放大壓電傳感器的輸出信號。
⑻、低通濾波器:由50Hz的陷波器與低通RC濾波器構(gòu)成。轉(zhuǎn)折頻傳35Hz左右。
⑼、渦流變換器:渦流傳感器的調(diào)理電路,渦流線圈是振蕩電路中的電感元件之一為變頻調(diào)幅式電路。
(四)、實驗儀供電與尺寸:
供電:AC 220V 50Hz 功率0.2kW
實驗儀尺寸為520×400×400(mm)。
三、 V9.0數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件簡介
(一)、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件: V9.0版
V9.0版數(shù)據(jù)采集卡是在原V8.0版基礎(chǔ)上的一個升級版本,針對目前市售的傳感器實驗系統(tǒng)所配的采集卡動態(tài)范圍太小,分辨率和精度過低的缺點,V9.0版采用了工業(yè)級的解決方案,達到了很高的測量精度和動態(tài)范圍,接口部分采用RS-232/USB接口,方便用戶的實際使用。該采集卡能完全滿足實驗的要求。
具體技術(shù)指標如下:
1、接口標準:RS-232或USB接口
2、A/D:12位
3、通道數(shù):A、B通道
4、采樣:同步
5、采樣頻率:100KHz(分檔可選)
6、測量誤差:0.2mv
7、測量量程:最大可達正負15V
8、支持電壓、電流信號直接輸入,無需配備轉(zhuǎn)換器
9、操作環(huán)境:windows98/2000/xp
10、應(yīng)用軟件:DB-CSY910-V9.0數(shù)據(jù)采集與處理軟件
(二)、虛擬儀器軟件:V9.0版
本軟件是和V9.0采集卡配套使用,以RS-232/USB進行通訊,采用RS-232/USB標準協(xié)議,是一個高效、實時的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該采集系統(tǒng)除了與本公司的DB-CSY910系列傳感器實驗儀配合使用外也可單獨對外部信號進行采集(信號頻率f≤1kHz)。
(三)、系統(tǒng)需求:
1、操作系統(tǒng):Windows 98 /2000/XP簡體中文版
2、Intel Pentium Ⅲ500MHz或AMD Athlon700MHz以上
3、128M以上內(nèi)存
4、只少400M以上硬盤空間供軟件安裝和備份
5、有RS-232/USB接口
6、4倍速以上的CD-ROM
(四)、該軟件主要功能有以下幾點:
1、軟件按照公司實驗指導書編寫,大部分實驗能用此數(shù)據(jù)采集軟件進行實驗操作。
2、軟件采集設(shè)置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態(tài)采樣。在單步采樣時可以以
最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差,在動態(tài)實驗時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉(zhuǎn)速。
3、支持打印功能,能把實驗結(jié)果在實驗結(jié)束后即可打印出來。
4、采集卡硬件具有程控放大功能,在測量小電壓時能有很高精度。
5、在數(shù)據(jù)采集時通訊速率在V8.0數(shù)據(jù)采集卡的基礎(chǔ)上有很大提高
6、數(shù)據(jù)采集軟件支持RS232/USB通訊。
7、支持差動輸入功能。
8、支持雙通道數(shù)據(jù)采樣。
9、具有虛擬低頻示波器功能,并能對波形進行簡單頻譜、失真度分析。
* 備注:
1、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件不是DB-CSY910系列傳感器實驗儀的配置項,是選配項,不是實驗過程中所必需的。
2、數(shù)據(jù)采集卡選配內(nèi)置式為單通道并且RS232通訊。如要雙通道、USB通訊則選配外置式。軟件使用方法參閱軟件所附的手冊或光盤。