一、功能概述

裝置將工業(yè)傳感器、工業(yè)模型有機(jī)結(jié)合，適用于各職業(yè)院校開(kāi)設(shè)《傳感器原理》、《非電量檢測(cè)技術(shù)》、《工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。裝置還增加了物聯(lián)網(wǎng)傳感器 、視覺(jué)傳感器等，完全采用模型化設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠更全面掌握各種工業(yè)傳感器的應(yīng)用；緊密結(jié)合傳感器與檢測(cè)技術(shù)的最新技術(shù)。

二、裝置配置

(一)電源及儀表掛箱

1.交流電源AC220V，帶漏電保護(hù)器

2.直流穩(wěn)壓電源：+24V/1A、±12V/1A、±5V

3.數(shù)字直流電壓表：量程0～20V，分200mV、2V、20V三檔，精度0.5級(jí)

4.頻率/轉(zhuǎn)速表：頻率測(cè)量范圍1～9999Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍1～9999rpm

(二)信號(hào)處理及接口掛箱

1.傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路

2.電磁閥/電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

(三)變送器掛箱

1.電荷放大器

量程：102pc、103pc兩檔可調(diào)，最大輸出電壓：10V/5mA，與壓電加速度傳感器配套使用。

2.軸向位移變送器

量程：-4～6mm，電流輸出：4～20mA，準(zhǔn)確度：±0.5%（25℃）。

3.壓力儀表

采用24位A/D轉(zhuǎn)換器，雙5位高亮度紅色LED顯示，測(cè)量精度：±0.2%F.S±1個(gè)字，帶RS232通信，與S型拉壓力傳感器配套使用

(四)材料分揀模型

1.直流減速電機(jī)，轉(zhuǎn)速：20rpm/分，電源DC24V

2.電磁閥：二位五通

3.對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離5m，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

4.霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離10mm，可檢測(cè)永磁體，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

5.電感接近開(kāi)關(guān)傳感器：檢測(cè)距離4mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

6.電容接近開(kāi)關(guān)傳感器，檢測(cè)距離2mm，常開(kāi)型，NPN晶體管輸出輸出。

7.色標(biāo)傳感器：焦距12.5mm±2mm，紅、藍(lán)、綠三色光源，按鈕式設(shè)定自動(dòng)選擇適用光源。

8.安全光幕傳感器：檢測(cè)距離：0.3～4m，繼電器輸出

(五)多功能轉(zhuǎn)子模型

1.直流電機(jī)：轉(zhuǎn)速3000rpm/分，功率15W，電源DC24V

2.光電開(kāi)關(guān)傳感器：槽式結(jié)構(gòu)，槽寬30mm，輸出電流＜300mA。

3.齒輪轉(zhuǎn)速傳感器：測(cè)量范圍0～20kHz，脈沖輸出信號(hào)。

4.電渦流傳感器：量程-4～6mm，靈敏度8mA/mm

5.壓電加速度傳感器：量程50000ms-2，電荷靈敏度1.47pC/ms-2，最大橫向靈敏度比＜5%F.S。

(六)區(qū)域報(bào)警及聲光雙控模型

1.熱釋電開(kāi)關(guān)傳感器：感應(yīng)距離：8m，延時(shí)時(shí)間：40～60s，開(kāi)關(guān)條件：光照度＜6Lux

2.聲光控開(kāi)關(guān)傳感器：聲控靈敏度70dB，延時(shí)時(shí)間：40～60s，開(kāi)關(guān)條件：光照度＜6Lux

3.壓電電纜傳感器及壓電控制器：量程2kg，開(kāi)關(guān)量輸出。

(七)液位/流量/溫度控制模型

1.直流水泵：揚(yáng)程：0.6m，流量：600L/h，功率30W

2.超聲波液位傳感器：量程：1m，盲區(qū)：0.06m，輸出：4～20mA。

3.渦輪流量傳感器：量程：0.1～0.6m3/h，精度1%，脈沖輸出。

4.PT100溫度傳感器（0-120℃），誤差正負(fù)1℃；配有加熱系統(tǒng)，智能數(shù)顯溫度控制儀表。

(八)電子秤模型

S型拉壓力傳感器：量程：20kg，輸出靈敏度：2.0±0.005mV/V，線性度：0.03%F.S。

(九)厚度檢測(cè)模型

光纖位移傳感器及放大器：量程：0～10mm，輸出：1～5V，放大器增益連續(xù)可調(diào)。

(十)機(jī)器視覺(jué)傳感器開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

1．工業(yè)相機(jī)一臺(tái)

2．高速USB2.0接口，可達(dá)480Mb/s；大面陣CMOS逐行掃描圖像傳感器；支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖像捕捉；可控制獲取圖像的任意位置；傳輸速率可達(dá)15f/s 1280×1024；曝光時(shí)間：任意可調(diào)；.8bit無(wú)壓縮原始圖像數(shù)據(jù)，軟件實(shí)現(xiàn)Bayer彩色轉(zhuǎn)換即插即用安裝；支持Windows 2000/XP/Vista/Win7/Win8操作系統(tǒng)；圖像穩(wěn)定可靠，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)格測(cè)試性能指標(biāo)

3．可調(diào)焦鏡頭一個(gè)

4．補(bǔ)光燈一個(gè)

5．測(cè)試臺(tái)一個(gè)

6．目標(biāo)模塊

1)顏色方塊

2)排線

3)其他

4)開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)一套（labview源碼）

5)軟件（十余種功能）

(十一)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

該實(shí)訓(xùn)包括硬件設(shè)備、實(shí)驗(yàn)例程兩大部分。硬件設(shè)備包括1個(gè)STM32W108 zigbee主板板、9個(gè)STM32W108 zigbee節(jié)點(diǎn)、J-link在線調(diào)試燒寫(xiě)器及溫度、溫濕度、光敏、聲音、超聲波、煙霧傳感器，可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)例程包括基于STM32W108 zigbee的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及基于多節(jié)點(diǎn)的傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制采集、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的中級(jí)提升實(shí)驗(yàn)。通過(guò)基礎(chǔ)及中級(jí)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，達(dá)到理論和動(dòng)手能力的同步提升。

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

(一)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.利用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)物料計(jì)數(shù)

2.利用霍爾接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性物料的分揀

3.利用電感接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物料的分揀

4.利用電容接近開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料物料的分揀

5.利用色標(biāo)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色（黑色）物料的分揀

6.利用安全光幕傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制

7.利用U型光電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)度檢測(cè)

8.利用齒輪轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)度檢測(cè)

9.利用渦流傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)軸心軌跡的檢測(cè)    

10.利用壓電加速度傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的檢測(cè)

11.利用熱釋電開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

12.利用聲光控開(kāi)關(guān)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

13.利用壓電電纜傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警

14.利用超聲波液位傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)

15.利用流量傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)流量檢測(cè)

16.利用S型拉壓力傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)電子秤設(shè)計(jì)

17.利用光纖位移傳感器及變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)厚度檢測(cè)

18.智能溫度控制實(shí)驗(yàn)

(二)機(jī)器視覺(jué)傳感器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1．視頻實(shí)時(shí)分析：FFT，直方圖，灰度等

2．視頻旋轉(zhuǎn)控制

3．圖像快速素描，捕捉圖像動(dòng)作

4．目標(biāo)尺寸測(cè)量

5．目標(biāo)提取

6．邊緣追蹤

7．動(dòng)目標(biāo)顯示

8．局域網(wǎng)視頻共享

9．顏色識(shí)別

10．識(shí)別與控制

(三)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1．調(diào)試軟件及J-link驅(qū)動(dòng)的安裝

2．STM32W108通用IO實(shí)驗(yàn)

3．基于STM32W108中斷實(shí)驗(yàn)

4．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)串口通信實(shí)驗(yàn)

5．蜂鳴器實(shí)驗(yàn)

6．IIC通信實(shí)驗(yàn)

7．溫度傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

8．濕度傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

9．超聲波傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

10．煙霧傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

11．聲音傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

12．光敏傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

13．LCD液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)  

14．基于STM32W uCOS移植實(shí)驗(yàn) 

15．基于Zigbee Mac協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)

16．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

17．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)兩點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)

18．無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)多點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)

19．物聯(lián)網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

20．物聯(lián)網(wǎng)濕度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

21．超聲波傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

22．煙霧傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

23．聲音傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

24．光敏傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

25．物聯(lián)網(wǎng)中多節(jié)點(diǎn)低功耗實(shí)驗(yàn)

26．無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位實(shí)驗(yàn)

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