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2025年6月25日傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺

SBCGQ-03型傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺

一、概述

傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺、通過傳感器實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生了解各種傳感器的結(jié)構(gòu)、原理，掌握各種傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、家用電器、機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，掌握單片機(jī)、傳感器在工業(yè)綜合控制系統(tǒng)的作用和應(yīng)用。達(dá)到能夠分析測控系統(tǒng)工作原理、能夠設(shè)計簡單測控系統(tǒng)的目的。體現(xiàn)理論到實(shí)踐，再由實(shí)踐到理論的過程，突出實(shí)際技能的培養(yǎng)。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造以及從事與自動測量、自動控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計等工作打下良好的基礎(chǔ)。

傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺、傳感器技術(shù)，作為當(dāng)今世界備受矚目的高新技術(shù)之一，與通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成了信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。其發(fā)展水平已成為衡量一個國家科技實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著科技的日新月異，傳感器的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。為了讓學(xué)生們能夠深入了解和掌握傳感器技術(shù)，我們將通過豐富的教程和實(shí)驗(yàn)課程，引導(dǎo)他們逐步探索傳感器的奧秘，從基礎(chǔ)特性到深入應(yīng)用，全方位提升學(xué)生的傳感器技術(shù)知識水平。

傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺、傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不僅滿足了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教育需求，還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要場所。這里不僅適合自動化、電子技術(shù)與機(jī)電技術(shù)等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更承擔(dān)著多項(xiàng)任務(wù)，企業(yè)員工技術(shù)培訓(xùn)以及技能比武等。

參考圖

二、實(shí)訓(xùn)桌：

1.桌面要求采用高絕緣度、高強(qiáng)度、耐高溫的高密度板，電腦桌連體設(shè)計，實(shí)驗(yàn)桌面上預(yù)留顯示器或示波器安放位置，下方提供一體化柜子和一體化電腦主機(jī)架，用于放置實(shí)訓(xùn)模塊數(shù)據(jù)采集主機(jī)，提供抽屜兩個用于放置傳感器、連接導(dǎo)線、常用維修工具及輔件，提供推拉式鍵盤托盤，用于放置鍵盤。

2.實(shí)驗(yàn)桌具有接地、漏電保護(hù)、采用高絕緣的安全型插座，安全性要求符合相關(guān)國家準(zhǔn)。

3.實(shí)驗(yàn)桌主體要求采用1.2mm鐵質(zhì)噴塑，桌子底腳用帶剎車萬向輪，方便移動及固定。

三、技術(shù)條件要求：

1、工作電源：單相三線220VAC/50Hz

2、整機(jī)容量：＜0.5kVA

3、尺寸1600mm×750mm×1250mm（長×寬×高）；

四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1、常規(guī)傳感器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1）金屬箔式應(yīng)變片-單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)

2）金屬箔式應(yīng)變片-半橋性能實(shí)驗(yàn)

3）金屬箔式應(yīng)變片-全橋性能實(shí)驗(yàn)

4）金屬箔式應(yīng)變片：單臂、半橋、全橋比較

5）金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn)

6）移相器實(shí)驗(yàn)

7）相敏檢波器實(shí)驗(yàn)

8）應(yīng)變式傳感器應(yīng)用-電子稱

9）T型熱電偶的原理應(yīng)用

10）差動變壓器（互感式）的性能

11）差動變壓器（互感式）零點(diǎn)殘余電壓的補(bǔ)償

12）差動變壓器（互感式）的應(yīng)用-振幅測量

13）差動變壓器（互感式）的應(yīng)用-電子稱

14）電渦流傳感器的靜態(tài)標(biāo)定

15）被測體的材料對電渦流傳感器特性的影響

16）電渦流傳感器的應(yīng)用-振幅測量

17）電渦流傳感器的應(yīng)用-電子稱

18）霍爾傳感器的直流激勵特性

19）霍爾傳感器的應(yīng)用-電子稱

20）霍爾傳感器的交流激勵特性

21）霍爾傳感器的應(yīng)用-振幅測量

22）磁電式傳感器的性能

23）壓電式傳感器的動態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

24）差動變面積式電容傳感器的靜態(tài)及動態(tài)特性

25）擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器實(shí)驗(yàn)

26）光纖位移傳感器靜態(tài)實(shí)驗(yàn)

27）光纖位移傳感器測量振動實(shí)驗(yàn)

28）光纖位移傳感器測速實(shí)驗(yàn)

29）PN結(jié)溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)

30）熱敏電阻演示實(shí)驗(yàn)

31）氣體流量的測定實(shí)驗(yàn)

2、可完成傳感器拓展實(shí)驗(yàn)

1）Pt100熱電阻測溫特性

2）氣敏（酒精）傳感器實(shí)驗(yàn)

3）濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)

4）光敏電阻特性實(shí)驗(yàn)

5）光敏二極管的特性實(shí)驗(yàn)

6）光敏三極管特性實(shí)驗(yàn)

7）紅外傳感器實(shí)驗(yàn)

8）超聲波位移測量實(shí)驗(yàn)

9）磁阻式傳感器實(shí)驗(yàn)

3、虛擬儀器技術(shù)的實(shí)驗(yàn)

1) Labview軟件的基本認(rèn)識

2) Labview軟件的編程練習(xí)--直流電壓發(fā)生與直流電壓表的顯示

3) Labview軟件的編程練習(xí)--波形發(fā)生器與示波器

4) Labview軟件的編程練習(xí)--仿真信號頻譜分析儀

5) 虛擬示波器

4、傳感器及檢測技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真項(xiàng)目

1、應(yīng)變?nèi)珮蚍Q重實(shí)驗(yàn)

2、壓阻測壓力實(shí)驗(yàn)

3、差動變壓器性能實(shí)驗(yàn)

4、差動變壓器測位移實(shí)驗(yàn)

5、光電轉(zhuǎn)速測量

6、電容傳感器測位移實(shí)驗(yàn)

7、霍爾傳感器測位移實(shí)驗(yàn)

8、光纖傳感器測位移實(shí)驗(yàn)

9、電渦流傳感器測位移實(shí)驗(yàn)

10、壓電傳感器測振動實(shí)驗(yàn)

11、光纖傳感器的測速實(shí)驗(yàn)

12、集成溫度傳感器的溫度特性實(shí)驗(yàn)

13、霍爾測速實(shí)驗(yàn)

14、轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn)

15、電渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)

五、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

1、實(shí)訓(xùn)裝置組成：裝置由實(shí)驗(yàn)臺、一層鋁合金框架、電源儀表模塊、傳感器母板、相應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)模塊、數(shù)據(jù)采集及處理軟件和實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線組成，電源儀表模塊可安裝在鋁合金框架上，傳感器母板為獨(dú)立模塊平放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)桌的抽屜和儲物柜可存放實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線、配件和實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

實(shí)驗(yàn)操作面板要求采用3mm厚高強(qiáng)度絕緣材料雕刻絲印。基于實(shí)驗(yàn)操作的人身安全性考慮，要求所有掛箱的箱體及面板均采用非金屬絕緣材料,不采用金屬材料的箱體及面板。

2、氣動源及壓力表模塊

（1）氣動源：壓力范圍≥0-50kpa；

（2）數(shù)字壓力表：測壓范圍不小于0-999.9kpa，測量精度奴低于0.5級。

（3）流量計:玻璃轉(zhuǎn)子氣體

3、直流智能儀表模塊

（1）要求該儀表包含直流電壓表和直流電流表2只儀表，儀表測量精度不低于0.5級，不低于四位半的數(shù)字顯示，具有超量程保護(hù)功能。

（2）直流電壓表：測量范圍不小于0～750V，設(shè)有200mV、2V、 20V、200V 、750V五檔量程，切換模式包含手動和自動選擇。

（3）直流電流表：測量范圍不低于0～3A, 設(shè)有2mA、20mA、200 mA、3A四檔量程，切換模式包含手動和自動選擇。

4、直流電源及振蕩源模塊

（1）直流穩(wěn)壓電源：每臺至少四組直流穩(wěn)壓電源，可調(diào)電源＋2V～＋24V；固定輸出電源±15V、+5V；五檔輸出八種直流穩(wěn)壓線性電源，輸出電壓±2V～±10V（最大電流1.5A），有短路保護(hù)功能。

（2）音頻振蕩器：要求輸出頻率范圍不低于0.4kHz-10kHz連續(xù)可調(diào)，輸出Vp-p為不低于0～20V連續(xù)可調(diào)，有180°、0°反相兩組輸出，最大輸出電流不低于0.5A。

（3）低頻振蕩器：要求頻率范圍不低于1Hz-30Hz，Vp-p范圍不低于0-20V，最大輸出電流不低于0.5A；

（4）頻率表/轉(zhuǎn)速表：要求頻率測量范圍不低于0-9999Hz，轉(zhuǎn)速測量范圍不低于0-9999rpm，不低于四位的數(shù)字顯示，測量精度為不低于0.5級。

5、差動放大器I模塊

該電路為典型的儀用放大電路。

6、差動大器II模塊

該模塊放大器為可調(diào)的同相輸入放大器，增益為1-5倍。

7、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

該模塊由高頻振蕩、放大器和雙T電橋組成。

8、壓電傳感器及電橋?qū)嶒?yàn)?zāi)K

該模塊由全橋、半橋和電荷放大電路組成。

9、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

該模塊為調(diào)頻調(diào)幅測量電路，輸出電壓≥|8|V。

10、光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K和光纖傳感器

該模塊由紅外發(fā)射、接收管及信號處理電路組成。

11、移相、檢波及低通實(shí)驗(yàn)?zāi)K

該模塊由移相器、相敏檢波器和低通濾波器電路組成。

12、傳感器母板

傳感器母板上安裝各種實(shí)驗(yàn)傳感器及其所對應(yīng)的機(jī)械構(gòu)件。

1）懸臂梁、測微頭：要求采用雙平行式懸臂梁，梁端裝有磁鋼、激振線圈和可拆卸式螺旋測微頭，通過測微頭和振動源，可進(jìn)行壓力位移與振動實(shí)驗(yàn)。

2）加熱器：輸入電壓Uin不小于0～5V，溫度可達(dá)高于環(huán)境溫度30℃左右。

3）轉(zhuǎn)動源：電機(jī)輸入電壓Uin不小于0～12V，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不小于0～3000rpm。

4）振動源：為激振線圈和磁鋼組成，為差動變壓器、電渦流傳感器、霍爾傳感器、光纖位移傳感器等振動實(shí)驗(yàn)提供振動源。

5）應(yīng)變片及檢測機(jī)構(gòu)：由壓力傳感器和托盤構(gòu)成，壓力傳感器的上下梁各貼有2個金屬箔應(yīng)變片，應(yīng)變片阻值≥350Ω，最大量程1kG。

6）差動變壓器：由透明空心變壓器和可移動的鐵芯組成，空心變壓器由1個初級、2個次級線圈繞制而成。

7）電渦流傳感器：由線圈與金屬渦流片組成，振蕩幅度不低于0～15mm。

8）霍爾傳感器：由霍爾片和環(huán)形磁鋼組成，振蕩幅度不低于0～±7.5mm，傳感器輸入和輸出內(nèi)阻不小于240Ω～550Ω。

9）熱電偶：測量范圍不低于-200～+350℃。

10）電容式傳感器：由4組電容定極板和3組電容動極板組成的可變電容，位移幅度不小于0～±7.5mm。

11）熱敏電阻：常溫下（25℃）阻值為10kΩ。

12）光纖傳感器測量機(jī)構(gòu)：由FT-420-10型光纖傳感器和紅外線發(fā)射與接收安裝機(jī)構(gòu)組成，可應(yīng)用于位移、振動、壓力和速度等非電量的檢測。

13）壓阻式傳感器測量機(jī)構(gòu)：由差壓傳感器和安裝機(jī)構(gòu)組成。傳感器采用X型工作片，具有溫度自動補(bǔ)償功能。其輸入內(nèi)阻不小于450Ω，輸出內(nèi)阻約1kΩ左右，主要用于壓力的測量。

14）壓電傳感器：由壓電陶瓷片和銅質(zhì)量塊組成。

15）PN結(jié)：采用二極管為測溫傳感器。

16）磁電式傳感器：由線圈和磁鋼組成，可將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電信號，內(nèi)阻約25Ω，靈敏度不低于0.5V/m/s。

13、溫度PID控制儀表模塊

用于完成溫度閉環(huán)實(shí)驗(yàn)

14、溫度源和溫度傳感器模塊

溫度源溫度小于120℃，完PT100鉑熱電阻傳感器等實(shí)驗(yàn)。

15、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

該模塊由全橋、半橋和儀用放大電路組成。

16、氣敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

要求該模塊由氣敏傳感器和其信號處理電路組成。

17、濕敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

要求該模塊由濕敏傳感器和其信號處理電路組成。

18、光敏傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K

要求為光敏傳感器的信號處理電路。

19、光敏傳感器支架和光敏傳感器

要求該支架給光敏傳感器實(shí)驗(yàn)提供一個封閉的空間，在模塊上有一個可調(diào)電壓源，通過改變光源的電壓值，可以得到實(shí)驗(yàn)要求的光照強(qiáng)度。

20、紅外遙控實(shí)驗(yàn)?zāi)K

要求本模塊由51單片機(jī)控制，紅外接收管（光敏二級管）IR接收，配合遙控器發(fā)射數(shù)據(jù)，經(jīng)STC51單片機(jī)處理，控制模塊上的LED燈指示。

21、超聲波測距實(shí)驗(yàn)?zāi)K

要求該模塊超聲波發(fā)生源、超聲波的發(fā)送和接受、超聲波信號的處理電路和計數(shù)顯示電路組成，本模塊可實(shí)0.35m-10m距離的測量。

22、磁阻式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K和磁阻式傳感器。

要求磁阻式傳感器為磁場強(qiáng)度檢測傳感器。采用磁阻三端差分輸出電路，由集成運(yùn)算放大電路實(shí)現(xiàn)磁阻式傳感器的信號處理電路，用于磁電式傳感器的性能實(shí)驗(yàn)。

23、虛擬儀器

要求虛擬儀器模塊可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)波形的實(shí)時采集和信號輸出，采用USB2.0接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊，可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。其功能：

符合操作習(xí)慣的數(shù)字存儲示波器，電壓檔位V/DIV 5V-25mV8檔可調(diào)，頻率 T/DIV 2S-5uS18檔可調(diào)，數(shù)字顯示幅值和頻率，光標(biāo)定位，波形數(shù)據(jù)的存儲等；

獨(dú)立雙通道16bit分辨率，1Msps實(shí)時采樣，模擬量輸入；

8路 12bit，200ksps模擬量輸入；

2路12 bit D/A模擬量輸出,0-10V標(biāo)準(zhǔn)信號；

8路數(shù)字量輸入/8路數(shù)字量輸出,TTL電平；

軟件: 采用LabView虛擬儀器圖形化編程軟件。

六、綜合設(shè)計訓(xùn)練項(xiàng)目：

(一)圓度測量儀的設(shè)計及制作

圓度測量儀功能：輸出PWM波驅(qū)動直流減速電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動被測圓旋轉(zhuǎn)，電感式位移傳感器測量相應(yīng)角度的被測圓半徑，并在液晶屏上顯示測量結(jié)果。

1、硬件組成要求：

整個系統(tǒng)要求采用STM32F103核心板、H橋PWM輸出直流減速電機(jī)驅(qū)動板、ADS7950串口A/D轉(zhuǎn)換電路板、多功能萬用板、液晶顯示和鍵盤電路、圓度儀傳感器測量電路、圓度儀檢測機(jī)構(gòu)和電源等部分組成。

各模塊功能要求如下：

1）STM32F103核心板：片內(nèi)資源豐富，512K Flash，64kRAM；3個12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器；2通道12位D/A轉(zhuǎn)換器；12通道DMA控制器;11個定時器；5個USART接口；3個SPI接口；用扁平帶方式方便與外圍電路連接。

2）H橋PWM輸出電路：該電路為H橋PWM輸出電路，CPU可以同時輸出四組脈沖信號，經(jīng)過隔離后，由雙路全橋PWM電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動電機(jī)，該芯片有過熱保護(hù)，和故障檢測功能。

3）串口A/D轉(zhuǎn)換電路：此模塊要求由模擬信號輸入電路、外圍電路、數(shù)字信號輸出電路組成，其中輸入部分有放大和偏置功能，功能腳及數(shù)字輸出由PMOD口引出�？赏ㄟ^跳線帽調(diào)節(jié)輸入的單雙極性�？筛鼡Q擴(kuò)展成8通過模擬量輸入。

4）液晶顯示和鍵盤電路：該模塊要求包括2塊液晶屏、查詢式鍵盤和矩陣式鍵盤。該線路板配合核心板可以完成液晶的顯示實(shí)驗(yàn)、查詢式鍵盤和矩陣式鍵盤實(shí)驗(yàn)。

2、軟件功能要求：

1）含有歡迎界面，系統(tǒng)菜單、參數(shù)設(shè)定、圓度測量、手動測量、自動測量和數(shù)據(jù)回看等軟件功能。

2）提供的技術(shù)資料、元器件及器材完成圓度測量儀的設(shè)計、裝調(diào)和技術(shù)文件撰寫任務(wù)，學(xué)生可自行設(shè)計安裝并具有二次開發(fā)編程功能。

（二）運(yùn)動小車稱重計費(fèi)實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計與制作（整個實(shí)驗(yàn)室配1套）：

1、設(shè)備硬件組成和功能要求：要求系統(tǒng)由運(yùn)動小車、直流減速電機(jī)（12V、100r/s）、稱重平臺、電容測距傳感器、傳感器支架、限位開關(guān)、指示燈、主、從動輪等組成。稱重平臺由力傳感器和稱重臺板組成�？刂破靼C(jī)箱、面板、STM32F103核心板、液晶顯示和鍵盤電路、H橋PWM輸出電路、ADS7950 串口A/D轉(zhuǎn)換電路、傳感器測量電路、配件。要求通過面板上鍵盤實(shí)現(xiàn)車輛稱重計費(fèi)系統(tǒng)設(shè)置、測量和計費(fèi)功能。

2、軟件功能要求：軟件功能要求含登錄界面、系統(tǒng)菜單、系統(tǒng)設(shè)置、手動模式、自動模式、數(shù)據(jù)回看等功能；系統(tǒng)設(shè)置：要求含有系統(tǒng)設(shè)計和費(fèi)率設(shè)備功能；手動和自動模式含時間設(shè)置、重量和計費(fèi)功能。

數(shù)據(jù)回看功能：自動將液晶屏上顯示的所有數(shù)據(jù)保存，以供數(shù)據(jù)回看時使用，支持不少于5組數(shù)據(jù)回看功能。

手動模式功能：要求實(shí)現(xiàn)人工控制小車運(yùn)動和計費(fèi)等功能，并具有聲音提示功能。

自動模式功能要求：實(shí)現(xiàn)小車自主運(yùn)動和計費(fèi)等功能，具有聲音提示功能，要求能夠通過控制面板上指示燈的亮度標(biāo)定出小車距稱重區(qū)中心線的距離。

3、設(shè)計和制作要求：

1)要求投標(biāo)商提供的設(shè)備原理圖，供學(xué)生完成"H橋驅(qū)動電路"等線路設(shè)計；

2)根據(jù)原理圖和印制電路板約束條件，利用Altium或Protel軟件繪制印制電路板圖；

3)完成給定的STM32F103核心板和傳感器測量電路的焊接裝配任務(wù)；

4)利用提供的機(jī)箱完成控制器的裝配，包括開關(guān)、插座、電路板、顯示屏等零部件的安裝和接線；

5)利用提供的車輛稱重計費(fèi)裝置，完成車輛稱重計費(fèi)系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試，使其達(dá)到規(guī)定功能要求和技術(shù)指標(biāo)；

（三）光伏發(fā)電跟蹤器的設(shè)計與制作（整個實(shí)驗(yàn)室配1套）

1、原理設(shè)計要求

由于太陽位置隨時間而變化，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏電池光照強(qiáng)度不穩(wěn)定，不能充分利用太陽能資源。光伏發(fā)電跟蹤裝置可以使光伏電池始終跟蹤太陽的運(yùn)動軌跡，從而提高發(fā)電效率達(dá)35%左右，具有很高的實(shí)用價值。光伏發(fā)電跟蹤器要求實(shí)現(xiàn)對自動跟蹤光伏發(fā)電裝置的控制。

2、系統(tǒng)功能要求

要求通過光伏發(fā)電跟蹤器相關(guān)參數(shù)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)光伏電池瞬時功率測量，發(fā)電量測量，太陽光模擬跟蹤功能。要求可切換發(fā)電模式和跟蹤模式。

發(fā)電模式要求：

系統(tǒng)處于發(fā)電模式運(yùn)行過程中，手動調(diào)節(jié)模擬電壓和電流電位器，瞬時功率和發(fā)電量應(yīng)該能夠同步變化。按下停止鍵，除了時鐘正常運(yùn)行外，瞬時功率和發(fā)電量保持停止鍵按下前的數(shù)值不變。要求提供發(fā)電模式下液晶顯示屏顯示信息圖。

跟蹤模式要求：

在發(fā)電模式下，按下停止鍵后，接著按下模式選擇按鍵，系統(tǒng)進(jìn)入跟蹤模式。顯示屏第二行顯示：模擬跟蹤，第三行顯示跟蹤時間，顯示格式：跟蹤時間：□□.□S，要求顯示的信息位于第二行和第三行，居中顯示。順次撥動光伏發(fā)電裝置中模擬太陽光位置的按鍵，電機(jī)開始跟蹤時從0.0S開始計時，系統(tǒng)自動尋找光源。執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行到正確位置后，電機(jī)停留在該位置，跟蹤時間停止計時。要求提供跟蹤模式顯示信息示意圖。

3、硬件組成要求：

光伏發(fā)電跟蹤器要求由光敏檢測電路、ADS1118串口A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)（MSP430F5438或者STM32等）電路、直流減速電機(jī)、液晶顯示與鍵盤電路、DRV8412全橋PWM驅(qū)動電路以及模擬太陽能板等幾部分組成，通過光敏檢測電路的感應(yīng)可實(shí)現(xiàn)對光源的自動跟蹤。

4、軟件資源庫：

1、數(shù)字化傳感器及智能檢測分析虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)軟件

1.1、系統(tǒng)要求

傳感器及檢測技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)軟件可滿足本科、高職院校開設(shè)的《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》、《傳感器與檢測技術(shù)》、《自動檢測技術(shù)》等課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本軟件作為傳感器實(shí)驗(yàn)相關(guān)系列教學(xué)輔助類軟件，是一個創(chuàng)新型的仿真軟件，能在3D環(huán)境中進(jìn)行虛擬設(shè)備的仿真教學(xué)。本軟件具有獨(dú)立性、不受實(shí)驗(yàn)裝置以及地域限制的優(yōu)點(diǎn)

軟件中對設(shè)備的整體架構(gòu)進(jìn)行1:1比例的建模，將被測體、各種傳感器、激勵源作為一個整體，處理電路等部分作為另一個整體，兩者之間通過二號導(dǎo)線連接，組成了一個完整的測量系統(tǒng)，可對各種不同傳感器及其測量

系統(tǒng)有直觀而感性的認(rèn)識，配合可拆卸的傳感器，在軟件中完成課程對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.2、功能要求

1）項(xiàng)目化教學(xué)案例：針對傳感器課程教學(xué)的需求，精心設(shè)計了10余種典型的傳感器的教學(xué)案例；

2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果的真實(shí)性：軟件設(shè)計中涉及到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，都是實(shí)驗(yàn)儀的實(shí)測數(shù)據(jù)，保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。用戶在經(jīng)過軟件的模擬學(xué)習(xí)后，可在硬件實(shí)驗(yàn)儀平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)測及驗(yàn)證；

4）軟件內(nèi)容，每個實(shí)驗(yàn)均設(shè)計了實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理說明、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括具體的實(shí)驗(yàn)電路，以及實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接，具體實(shí)驗(yàn)操作過程，并帶有實(shí)測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.3、軟件技術(shù)參數(shù)

1）軟件界面：

隱匿式菜單或工具條：軟件界面上看不到菜單、功能圖標(biāo)，全部用于顯示場景和虛擬設(shè)備，以保持界面的純凈，菜單或工具條可隱藏及顯示；

整屏展示：使用完整的屏幕顯示場景，而不是將屏幕切割成若干區(qū)域；

2）部件認(rèn)知

引出線：引出線將同時顯示各部件名稱；

3）虛擬裝備：

虛擬傳感器設(shè)備：外形尺寸與真實(shí)的傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)備完全相同，擁有高度逼真的外觀。表面可見結(jié)構(gòu)、零部件與真實(shí)設(shè)備一致；虛擬場景：軟件啟動后，即進(jìn)入逼真的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，其中包括: 金屬應(yīng)變式傳感器、熱電偶(熱電式)傳感器、差動變壓器、電感螺管式傳感器、電渦流位移傳感器、霍爾式傳感器、壓電加速度傳感器、磁電傳感器、電容式傳感器、壓阻式壓力傳感器、光纖傳感器等，營造出真實(shí)的實(shí)驗(yàn)氛圍；

4）教學(xué)功能：

項(xiàng)目化案例教學(xué)：可直接用于仿真實(shí)訓(xùn)。即學(xué)即練：可選擇不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，一步步演示傳感器的真實(shí)操作實(shí)驗(yàn)步驟，并同步伴隨語音操作說明；

5）加密方式：提供注冊文件及網(wǎng)絡(luò)密碼等加密方式；

6）系統(tǒng)配置：可以對軟件一些參數(shù)進(jìn)行配置，例如可通過系統(tǒng)配置功能開關(guān)語音提示；

7）自主開發(fā)：所有能夠由用戶自定義的參數(shù)均應(yīng)向用戶開放，如所有的說明文字、配置參數(shù)均應(yīng)采用EXCEL表或TXT文件驅(qū)動，甚至一些軟件功能參數(shù)也可用EXCEL表驅(qū)動；

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和后續(xù)軟件升級服務(wù)，避免軟件版權(quán)糾紛，要求標(biāo)書文件中提供數(shù)字化傳感器及智能檢測分析虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)軟件著作權(quán)證書掃描件。

七、配置清單：由運(yùn)動小車、直流減速電機(jī)（12V、100r/s）、稱重平臺、電容測距傳感器、傳感器支架、限位開關(guān)、指示燈、主、從動輪等組成。稱重平臺由力傳感器和稱重臺板組成�？刂破靼C(jī)箱、面板、STM32F103核心板、液晶顯示和鍵盤電路、H橋PWM輸出電路、ADS7950 串口A/D轉(zhuǎn)換電路、傳感器測量電路、配件。

2025年6月25日 傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺

2025年6月25日傳感器與測控技術(shù)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺