一  计算机数据采集系统的使用说明

计算机数据采集系统由数据采集卡、计算机及数据采集软件组成，可以利用计算机的强大数据处理功能对实验结果进行分析。

一、采集系统的组成

1、高分辨率数据采集卡

数据采集卡已安装于仪器内部，其采集的数据即为实验设备上数字电压表的信号输入端。

技术指标为：12位A/D转换；分辨率1/2048；采样周期1ms～1000ms，可自行设定；采集方式分单次和连续两种模式，单次模式用于采集一个静态的数据，连续模式用于采集动态的连续数据。

2、实验软件

提供一张软盘，运行软盘中的setup.exe文件，按照提示进行安装。

3、通讯约定

利用计算机的串行接口RS232，波特率115200，1个停止位，无奇偶校验位。

二、 应用程序的使用环境要求

1、计算机硬件配置要求

 CPU：1000 兆赫 (MHz)Pentium处理器以上；

内存：1256M，建议1512M以上；

硬盘：安装空间150M以上，安装盘可用空间1500M以上；

光驱：1CD 或DVD 驱动器；

串口：COM1或1COM2；

网卡：10M/100M网卡；

显示器：VGA以上，推荐800×600分辩率。

2、 计算机软件环境要求：

Windows XP/2000/2003操作系统。

3、启动计算机，进入Windows系统，在资源管理器中双击安装盘上的“”，显示如图2-1所示：

图2-1

点击[下一个（N）]按钮，显示如图2-2所示：

图2-2

按[浏览]按钮可自定义安装路径，如图2-3所示，这里采用默认安装，即点击[下一个（N）]按钮继续安装，然后点击[下一个（N）]按钮显示如图2-4所示。

图2-3

图2-4

安装完成后，点击[结束]按钮完成本程序的安装。

三、实验软件的使用

1、实验前先用随机的通讯线将数据采集卡与计算机空闲的COM口相连。

2、在通讯设置选择所连接的COM口。

3、启动主程序，鼠标双击桌面上的快捷“”， 启动程序后界面如图3-1所示。

图3-1

四、基本使用

  1、点击“系统”菜单下的“系统设置”设置相应的COM、波特率115200，1个停止位，无奇偶校验位。

  2、点击[打开]按钮，设置好实验名称，然后点击[单步]或[连续]按钮进行数据采集，点击[关闭]按钮停止采样，点击[保存]按钮保存实验数据，点击[装载文件]按钮打开已保存的数据文件，点击[打印]按钮打印预览装载的文件。

  3、单次采集每组最多采集30个数据，实验结果曲线可以用实验点间连线和直接连线方式显示，可以同屏显示几组实验曲线用于进行比较，如电阻式传感器的单臂、半桥、全桥特性的比较；连续采集最高采样频率为1KHz，最长采集时间为10s。

  4、点击“帮助”菜单下的“帮助”子菜单即可查看基本使用在线帮助。

五、故障分析

  1、不能进入软件主界面：请检查是否按要求将附带的软件正确安装。

  2、不能找开COM口：请检查Windows系统中“调制解调器”选项中的“诊断”项目；检查该COM口是否被占用或该COM口的中断号是否与其他硬件有冲突。

  3、不能进行采集：检查实验台（箱）与计算机的通讯线是否正常连接或实验台（箱）是否开机。

二  温度控制仪表操作说明

一、各功能的调出顺序

1、仪表通电后，经过几秒钟后，PV窗口显示测量值，SV窗口显示设定值，进入正常工作状态。

2、温度的设定：按SET键，SV窗口的第一位高亮，其他位闪烁，按键将高亮位移至需设定位，按排显示SP（温度设定值）。按或键直至将数字设定至所需值，再按SET键设定结束。

3、控制参数的设定：按SET键5秒钟以上，PV窗口显示控制参数的提示符（详见控制参数一览表），配合、或键，使SV窗口显示为所需要的值。继续按SET键，PV窗口依次显示各参数的提示符，可以继续设定其他的参数，再按SET键5秒钟以上，回到标准模式（无键按下30秒钟后自动返回到标准模式）。

4、仪表控制参数的自整定功能：按SET键使PV窗口显示“ATU”，按键，SV窗口显示“1”，按SET键5秒钟，返回正常显示模式，此时“AT”灯亮，仪表开始自整定，温度经过三波动后自整定结束，“AT”灯灭，仪表将以新的PID参数进行控制，并永久保存。

二、各功能参数一览表

（续上表）

三、面板布置说明

① (PV)显示器（红）

◆ 显示测量值

◆ 根据仪表状态显示各类提示符

② (SP)显示器（绿）

◆ 显示给定值

◆ 根据仪表状态显示各类参数

③ 指示灯

◆ 控制输出灯(OUT)（绿）

◆ 自整定指示灯(AT)（绿）

◆ 上限报警输出灯(AL1)（红）

◆ 下限报警输出灯(AL2)（红）

④ 功能键

◆ 参数的调出，参数的修改确认

⑤ 移位键

◆ 用于改变光标位置

⑥、⑦ 数字调整键

◆ 用于调整数字

三  检测与转换技术(传感器)实验台使用手册

一、性能特点

（一）系统组成

检测与转换技术(传感器)实验台是长期从事《检测与转换技术》课程教学的教师，根据其理论教学和实验教学的经验研制而成的。在原有的基础上增加了部分功能，为适应不同类型、不同层次的专业需要，最新推出的模块化的新产品。

本系统由电源、传感器、转换电路、显示仪表和计算机数据采集系统几类模块及一些附件组成（如附图3-1）

附图3-1  检测与转换技术(传感器)实验台系统组成

各模块的详细内容在本手册后面的内容中加以介绍。

（二）用途和主要特点

本系统的基本配置能开出的实验类型如下：

电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器、霍尔式传感器、霍尔测速传感器、涡流式传感器、涡流测速传感器、温度式传感器、热电偶、热电阻、磁电式传感器、压电加速度式传感器、光纤传感器、压力传感器、超声波传感器、气敏（酒精）传感器、湿敏传感器、转速传感器、热释电红外传感器、硅光电池传感器。共21类几十种实验，可以满足大中专开设的《自动检测技术》、《传感器原理与技术》、《非电量电测技术》、《工业自动化仪表与控制》、《机械量电测》等课程的实验教学。

检测与转换技术(传感器)实验台的主要特点有：

1、传感器和转换电路板采用模块式结构，便于灵活组合（每种传感器配备1～2块转换电路板）开出各种实验，也便于根据教学大纲增加新的实验项目。

2、传感器的结构以及转换电路板上的印刷电路和元器件都直观可见，传感和转换电路板的正面印有电路原理图。这种直观的特点有助于学生增加感性认识，增强实验效果。

3、所用传感器尽量选择工业上实用的或与之接近的类型，具有实用性和先进性。

4、实验结果精度较高，在一定的位移范围内，传感器非线性误差不超过3％。

5、提供计算机采集系统，包括高精度的数据采集卡和简便易用的数据处理软件，可以帮助学生对实验结果进行分析。

6、实验接线方便，电源具有自动保护功能。

（三）实验项目

◆ 电阻式传感器的单臂电桥性能实验

◆ 电阻式传感器的半桥性能实验

◆ 电阻式传感器的全桥性能实验

◆ 电阻式传感器的单臂、半桥和全桥的比较实验

◆ 电阻式传感器的振动实验 *

◆ 电阻式传感器的电子秤实验 *

◆ 变面积式电容传感器特性实验

◆ 差动式电容传感器特性实验

◆ 电容传感器的振动实验 *

◆ 电容传感器的电子秤实验 *

◆ 差动变压器的特性实验

◆ 自感式差动变压器的特性实验

◆ 差动变压器的性能实验

◆ 激励频率对差动变压器特性的影响

◆ 差动变压器的振动实验 *

◆ 差动变压器的电子秤实验 *

◆ 光电式传感器的转速测量实验

◆ 光电式传感器的旋转方向测量实验

◆ 接近式霍尔传感器实验

◆ 霍尔传感器的转速测量实验

◆ 霍尔传感器的振动测量实验

◆ 涡流传感器的位移特性实验

◆ 被测体材质对涡流传感器特性的影响实验

◆ 涡流式传感器的振动实验  

◆ 涡流式传感器的转速测量实验

◆ 温度传感器及温度控制实验(AD590)

◆ K型热电偶的温度控制实验

◆ E型热电偶的温度控制实验

◆ 铂热电阻的温度控制实验

◆ 铜热电阻的温度控制实验

◆ 磁电式传感器的特性实验

◆ 磁电式传感器的转速测量实验

◆ 磁电式传感器的应用实验 *

◆ 压电加速度式传感器的特性实验

◆ 光纤传感器的位移特性实验

◆ 光纤传感器的振动实验

◆ 光纤传感器的转速测量实验

◆ 压阻式压力传感器的特性实验

◆ 压阻式压力传感器的差压测量实验 *

◆ 超声波传感器的位移特性实验

◆ 超声波传感器的应用实验 *

◆ 气敏传感器的原理实验

◆ 湿度式传感器的原理实验

◆ 热释电红外传感器实验

◆ 硅光电池光电特性实验

◆ 移相器实验

◆ 相敏检波器实验

◆ 低通滤波器实验

（四）基本参数

1、外形尺寸：实验桌：1500×700×780mm，实验箱：580×360×210mm

2、输入电源：AC220V 50HZ

3、最大功耗：100VA

4、直流输出电压：±5V、±15V

5、输出电流：2A

6、直流稳压系数：±1％

7、电压纹波：≤10mV

8、非线性误差：≤5％

9、实验箱重量：15Kg

二、使用方法及注意事项

（一）使用方法

1、打开机箱盖，插上电源线；

2、安装好位移台架；

3、根据实验要求选择所用的传感器，放到台架底座圆孔中；

4、将螺旋测微器小心放入台架上部的开口处，调整测微器使之与传感器的可移动部分同轴并旋紧，然后用上下两只滚花螺母锁住测微器；

5、用导线连接面板上电源、传感器和相应的信号转换电路板；

6、接通电源，调整好传感器和放大器的零点；

7、根据实验内容和步骤进行操作，从螺旋测微器读取位移量，从数字表读取电压值或频率值，如果发生显示值溢出（显示1．或－1．），应转换到大量程档；

8、在实验过程中如发现电源短路指示灯亮，说明出现短路故障，应查明原因，排除故障，至少间隔一分钟后再接通电源；

9、实验完毕后，断开电源，拆除连接导线，将传感器、测微器和位移台架放回原处。

（二）注意事项

1、为保证安全及消除静电影响，接线时不要接通电源开关。做实验时尽量不要让手触及接线插座等导电部分。

2、接线时为保证连接牢固，请在插入的同时稍加旋转，拆线时在拨出的同时也需稍加旋转，不要用力直接拉出插头。

3、注意不要造成电源、信号发生器、放大器等的引出线对地（机壳）短路。

4、使用螺旋测微器时应尽量使读数处于中间范围。当旋转受阻时，表明已超出测量范围或有故障，这时不能再用力转动，应查明原因，排除故障。

5、本系统的工作环境温度为0～40℃；无明显潮湿，无明显振动；周围无导电尘埃、腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽；无强烈电磁场干扰。

三、传感器模块性能参数

检测与转换技术(传感器)实验台有许多独立的传感器模块，用户可以根据实验内容选择相应的传感器和转换电路组成各种各样的实验。

下表为各传感器模块的性能参数，有关模块的工作原理请参阅《实验指导书》。

附表3-1  传感器模块性能参数表