機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書_精品資料(已修改)
2025-11-05 20:38 本頁(yè)面
【正文】 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 _精品資料 實(shí)驗(yàn)一 電阻應(yīng)變式稱重傳感器特性實(shí)驗(yàn) 一 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解金屬箔式電阻應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)。 掌握全橋測(cè)量電路的工作原理與性能。 二 .實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具 傳感器開放電路實(shí)驗(yàn)主板 。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作對(duì)象 。 TSINQ8U 多通道數(shù)據(jù)采集模塊 。 砝碼一套 。 跳線若干 。 PC 機(jī) 萬用表 LabVIEW 測(cè)量軟件 :傳感器特性測(cè)量 .vi,全橋電路的應(yīng)用 物體重量測(cè)量 .vi 三 .實(shí)驗(yàn)原理與方法 TSOSC7A 實(shí)驗(yàn)?zāi)K介紹 TSOSC7A 傳感器開放電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K的主要目的是為學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)傳感器實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)開放的、透明的實(shí)踐平臺(tái) ,讓學(xué)生通過自己動(dòng)手搭建傳感器信號(hào)處理電路和放大電路 ,更詳細(xì)的了解常用傳感器及其相關(guān)信號(hào)提取和處理方法。該平臺(tái)為學(xué)生提供一塊實(shí)驗(yàn)主板和兩套實(shí)驗(yàn)對(duì)象。兩套實(shí)驗(yàn)對(duì)象中 ,一套是出廠前完成測(cè)試的完整模塊 ,提供給老師和學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) ,另一套是可以讓學(xué)生自行搭建電路的散件。圖 51 所示為傳感器開放電路實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍖?shí)驗(yàn)主板。 各模塊的功能 : 電源模塊 :該模塊為各實(shí)驗(yàn)?zāi)K提供穩(wěn)定的電源 ,模塊中能提供的 電源有+24V、 +12V、 12V、 +5V。這些電源都是通過一個(gè) 5PIN 的電源接口從外部的多路輸出電源模塊引入 , 然后在實(shí)驗(yàn)主板上統(tǒng)一管理。 PWM 脈寬調(diào)制模塊 :該模塊通過調(diào)制脈寬控制功率管的開關(guān)速率 ,進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者是制熱片的加熱時(shí)間。 S5 為該模塊的電源開關(guān)。 S6 為功能選擇開關(guān) ,當(dāng)撥到 HeatUP位時(shí)進(jìn)行制熱片的加熱控制 ,當(dāng)撥到 Motor位時(shí)進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。 R28 為脈寬調(diào)制電阻 ,改變?cè)撟柚导翱筛淖冃盘?hào)高電平的持續(xù)時(shí)間 ,進(jìn)而改變功率管的開關(guān)速度。 全橋信號(hào)處理模塊 :該 模塊是經(jīng)典的橋式信號(hào)處理電路 ,主要對(duì)電阻應(yīng)變片稱重傳感器的信號(hào)進(jìn)行線性放大處理 ,當(dāng)然也可以擴(kuò)展到其他可以組成橋式測(cè)量電路的傳感器的應(yīng)用。該電路精度高 ,穩(wěn)定性好。 信號(hào)輸出模塊 :該模塊可為傳感器信號(hào)提供保護(hù)功能 ,保證輸出信號(hào)的穩(wěn)定性。 面包板 :為模塊的搭建提供一個(gè)多用途的開放式的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 電源測(cè)試口 :主板上的每路電源都安排了可插萬用表表筆的端子 ,既方便又實(shí)用。 傳感器開放電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K配置了 12 個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K ,這些實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用了標(biāo)準(zhǔn)化的引腳和封裝形式 ,圖 52 所示為這些實(shí)驗(yàn)?zāi)K的標(biāo)準(zhǔn)引腳說明及封裝圖。其中第 5 引腳 NC由外部信號(hào)輸入時(shí)作為信號(hào)輸入端 ,沒由外部信號(hào)輸入時(shí) ,此引腳懸空。 表 51 所示為各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的功能和定義 模塊標(biāo)號(hào)及功能 外形圖 涉及的引腳、電壓 M0 光敏電阻特性測(cè)量 需要用到 +5V(第 1 14 腳 )、 GND(第 第 7 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M1 光敏電阻 光照強(qiáng)度測(cè)量 需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、+5V(第 1 14 腳 )、 GND(第 7 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M2 光敏二極管應(yīng)用 光照強(qiáng)度測(cè)量 需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、 GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信 號(hào) M3 光電開關(guān)的應(yīng)用 開關(guān)量測(cè)量 需要用到 +5V(第 2 腳 )、 GND (第 7 腳、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 電平信號(hào) M4 HEL776 鉑電阻溫度傳感器 溫度測(cè)量 需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、 GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M5 9015 三極管的應(yīng)用 溫度測(cè)量需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、 GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M6 AD590 集成溫度傳感器的應(yīng)用 溫度測(cè)量 需要用到 +5V(第 2 腳 )、GND (第 7 腳、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M7 CS3020 霍爾磁性開關(guān)的應(yīng)用 電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量 需要用到 +5V(第 2 腳 )、 GND (第 7 腳、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸出信號(hào)類型 :0~5V 模擬信號(hào) M8 VTOF 電壓頻率轉(zhuǎn)換需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、+5V(第 2 腳 )、 GND(第 7 腳 )、信號(hào)輸入 (第 5 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸入信號(hào)類型 :0~5V 電壓信號(hào) 輸出信號(hào)類型 :0~5KHz 頻率 M9 FTOV 頻率電壓轉(zhuǎn)換需要用到 +12V(第 2 腳 )、 +5V (第 2 腳 )、GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸入 (第 5 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸入信號(hào)類型 :0~5KHz 頻率 輸出信號(hào)類型 :0~5V 電壓信號(hào) M10 VTOI 電壓電流轉(zhuǎn)換 需要用 到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、 GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸入 (第 5 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸入信號(hào)類型 :0~5V 電壓信號(hào) 輸出信號(hào)類型 :4~20mA 電流信號(hào) M11 ITOV 電流電壓轉(zhuǎn)換需要用到 +12V(第 2 腳 )、 12V (第 4 腳 )、GND(第 7 腳 )、 信號(hào)輸入 (第 5 腳 )、信號(hào)輸出 (第 12 腳 )。 輸入信號(hào)類型 :4~20mA 電流 輸出信號(hào)類型 :0~5V 電壓信號(hào) 每個(gè)實(shí)驗(yàn)都配備了一個(gè)實(shí)驗(yàn)小 模塊和一套完整的直插式元器件散件。 實(shí)驗(yàn)小模塊的使用方式是直接把模塊插入面包板中 ,然后根據(jù)該模塊需要的電壓 ,從主板中一一引入 ,把信號(hào)輸出口 (第 12 腳 )通過跳線引到信號(hào)輸出模塊的 T4或 T5口 , 然后用數(shù)據(jù)線把信號(hào)引到數(shù)據(jù)采集卡的 AD 通道。圖 53示為實(shí)驗(yàn)?zāi)K的使用例圖。直插式元器件散件的使用方式是根據(jù)教材或說明書中提供的配套實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行電路的搭建 ,完成電路的測(cè)量。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器特 性 電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換
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