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創(chuàng)新型檢測及控制實驗系統(tǒng)
發(fā)布者：信息資訊 發(fā)表時間:2020-07-07
一、創(chuàng)新型檢測及控制實驗系統(tǒng)的概述：
　　ZLZM-K05創(chuàng)新型檢測及控制實驗裝置采用在工業(yè)生產(chǎn)實際使用的傳感器、變換器、調(diào)節(jié)器、控制單元、執(zhí)行機構等部件進行技能實訓的創(chuàng)新、開放的實驗裝置系統(tǒng)。它可以使學生在校期間就了解并認識現(xiàn)代化生產(chǎn)中測試與控制的實際情況，通過理論學習和實際組裝、開發(fā)設計，掌握傳感器測量與控制技術各方面的應用技術，并具有初步的測控系統(tǒng)概念。學生通過自己動手，暴露問題，解決問題，學到更多的實踐知識，開拓思維，提高學生動手能力和實際操作能力，讓學生畢業(yè)前就可以直接面對生產(chǎn)實踐中的檢測控制系統(tǒng)，縮短以往學生畢業(yè)動手能力弱的缺陷，以適應現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對測控類人才的需求。
一、創(chuàng)新型檢測及控制實驗系統(tǒng)的功能：
1．實驗平臺能滿足傳感器與檢測技術課程群的實驗需求，并且具有占用空間小、掛箱設計規(guī)范、互換性強，從基本實驗到構成完整系統(tǒng)在一臺實驗裝置上便可以全部實現(xiàn)。避免了不同課程需要不同實驗裝置、占用空間大、難以構成完整系統(tǒng)、不方便實施綜合性和設計型實驗的麻煩。
2．能適應不同專業(yè)和不同層次的教學需要，可按不同需求選擇不同的配置，并可根據(jù)用戶的要求增添實驗掛箱。
3．實驗裝置能完成傳感器與檢測技術相關課程實驗，通過實驗能掌握各種傳感器原理、信號處理電路及檢測方法。
4．傳感器部分：包括壓力、壓電、應變、電容、霍爾、溫度、光敏、氣敏(酒、C0)、電渦流、光纖位移、長光柵位移、差動變壓器、光電耦合等各種常見傳感器。
5．檢測部分：利用工業(yè)實際中廣泛采用的成熟電路完成對各種傳感器信號的拾取、轉(zhuǎn)換、調(diào)理、采樣、存儲、解算、控制及顯示等處理電路，實驗裝置充分考慮抗干擾及可靠性技術的應用，學生可以學以致用。
6．通過使用本實驗平臺，有利于廣大學生對書本知識的理解和深化，在完成傳感器與檢測技術等一系列基本實驗后，便能掌握傳感器與檢測技術課程群所要求的基本原理、操作技能和動手能力。若再完成一個或幾個綜合型實驗，則對系統(tǒng)有一個較為全面的認識，形成基本的解決實踐問題的知識體系。如果能進一步完成設計型乃至創(chuàng)新型實驗，則將形成解決實踐問題的能力和積累解決實踐問題的經(jīng)驗，進而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、創(chuàng)新型檢測及控制實驗實訓系統(tǒng)的特點：
1．模塊化設計：采用標準的模塊化設計，增強系統(tǒng)的結構性和互換性。
2．總線標準：建立統(tǒng)一的內(nèi)總線和接口約定，以實現(xiàn)最靈活的個性化配置、擴展和系統(tǒng)管理。
3．可更換的核心系統(tǒng)：為適應不同廠家的處理器、不同種類的處理器，通過改變系統(tǒng)核心卡來實現(xiàn)使用不同家族的單片機或者是不同種類的處理器(如MCU、DSP、ARM)等來組成系統(tǒng)。
4．快速連接線設計：提供三種連線方式
①采用金質(zhì)縮緊孔單線接線；
②采用排線集中接線；
③自動免連線模式接線。各模塊在設計時均融入三種連線方式于設計過程。
5．一機多用：采用實驗現(xiàn)場與實驗準備室相結合的設計構思，在實驗裝置上僅配備最常用的模塊，在實驗裝置內(nèi)放置次常用模塊，在實驗準備室中放置其他模塊。由此實現(xiàn)了該實驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一機多用、便于擴展和綜合的目標。
6．接近工程實際：實驗裝置上采用多種工業(yè)型傳感器，既可以用來完成傳感器原理、結構與調(diào)理電路的教學，也可以用解決工業(yè)工程和過程中的實際問題。
7．學以致用：構成實驗裝置中的智能儀器的各模塊，在其設計時充分體現(xiàn)實際系統(tǒng)的抗干擾設計技術和可靠性設計技術，其核心卡可作為實際智能儀器的核心單元。實驗裝置中信號轉(zhuǎn)換與信號調(diào)理電路采用工業(yè)和工程實際中所采用的成熟電路。實驗裝置中使用的各種數(shù)字信號處理方法，采用典型的也是未來實踐系統(tǒng)首選的數(shù)字信號處理手段，具有很強的工程實用特征。
8．持續(xù)發(fā)展：結合單片機、嵌入式單片、FPGA／CPLD、DSP及ARM知識可以將檢測系統(tǒng)或智能儀器提高到更高的層次。
9．智能儀器儀表設計：結合工程實際給出了一個將常規(guī)儀器實現(xiàn)智能化的實例。
1 0．虛擬儀器儀表設計：結合數(shù)據(jù)采集卡設計虛擬儀器儀表。
11．研究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)：實驗裝置中選用的幾項綜合型實驗，是典型的檢測儀表或工業(yè)應用系統(tǒng)的微型化，既能夠使學習者領略檢測技術的典型應用和掌握成熟可靠的檢測系統(tǒng)的設計技術，又是培養(yǎng)和發(fā)揮學生創(chuàng)新能力、開展創(chuàng)新實驗的實驗平臺。
l 2．開放式設計：實驗裝置中的軟、硬件及系統(tǒng)均按照全開放的思想進行設計，以便于學生開展研究型和創(chuàng)新型的實驗。
1 3．最小知識單元：為每個模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。
三、創(chuàng)新型檢測及控制實驗實訓系統(tǒng)的適用范圍：
　　實驗臺主要針對高校大學生課程設計、畢業(yè)設計和電子設計競賽的開發(fā)平臺，體現(xiàn)了靈活、開放、創(chuàng)新、綜合、跨領域、跨專業(yè)的設計理念。其功能擴展模塊覆蓋了多個專業(yè)多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計算機類、機電類、測控儀器類等專業(yè)的學生進行綜合、創(chuàng)新設計。
四、結構：
　　本裝置由控制屏，實驗桌、活動掛箱及擴展模塊、實驗箱組成。實驗臺美觀大方，尺寸可選；活動掛箱包括CPU掛箱、接口掛箱、對象掛箱、ARM掛箱、DSP掛箱；其功能擴展模塊覆蓋了多個專業(yè)多門課程，包含CPU類、通用接口類、人機界面類、信號變換隔離類、通信類、執(zhí)行機構類、傳感器類共40多項。
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