[實用新型]傳感信號檢測轉換實驗箱及傳感器容納箱

有效

• 申請號: 201620921739.0
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN206134060U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 王曉燕;秦海鵬;丁啟勝
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所32220
• 代理人: 耿巖

技術領域

本實用新型涉及一種傳感信號檢測轉換實驗箱及傳感器容納箱，屬于高校工科教學實驗領域。

背景技術

通過前期的市場調研發現，目前市場上存在的有關傳感器檢測與轉換的教學用實驗設備，主要存在以下問題：單箱體便攜式的傳感器檢測轉換裝置配置的傳感器類型少，功能單一；配置傳感器類型多的傳感器檢測轉換裝置多為臺式設備，體積大，價位高。而且普遍存在系統開放性差，不完全開放傳感器信號檢測轉換電路的工作原理和數字化信號處理部分的程序源代碼。此類實驗設備不能讓學生真正全面、透徹的了解和掌握傳感器信號轉換與檢測的工作原理；不能讓學生靈活設計實驗測試電路，不利于培養鍛煉學生的創新型發散性思維；不利于實驗向開放性實驗轉型；此外產品后續功能的擴展升級與維修等方面均存在較大困難。

發明內容

為了解決上述技術問題，使系統配置靈活，體積小巧、功能擴展空間大、技術升級方便，后續維護方便，提高實驗教學效果，本實用新型提供一種組裝式教學用傳感信號檢測轉換實驗箱，并涉及其應用方法。

本實用新型按以下技術方案實現：

一種傳感信號檢測轉換實驗箱，該實驗箱包括主機箱和傳感器容納箱，所述主機箱內設置有傳感信號檢測轉換調理模塊、傳感信號數字化處理模塊和系統供電模塊，所述傳感信號數字化處理模塊將傳感信號檢測調理模塊輸出的模擬信號進行數字化的分析、處理、顯示，并可以直接通過RS232、RS485串行數據接口，或通過ECS8405CP USB轉RS232/RS485轉換器與計算機實現數據通信，實現數據分析處理的智能化與網絡化。

所述傳感信號檢測轉換調理模塊和傳感信號數字化處理模塊之間通過主機箱體內部的固定條進行拼接固定，兩者電路獨立，方便拆卸；系統供電模塊安裝在兩模塊下方。

優選的是，所述傳感信號檢測轉換調理模塊包括傳感器信號檢測轉換電路和增益可調的傳感信號調理電路。傳感器檢測轉換電路與信號調理電路雖統一制板，但分開設計，各自獨立運行；三種信號調理電路各自具有典型的電路特征，但均能實現增益可調的線性放大、幅值調整、抑制共模信號等功能；使用者可根據具體的傳感信號處理要求，選擇合適的信號調理電路。

優選的是，所述傳感器信號檢測轉換電路包括霍爾傳感器檢測轉換電路、電容傳感器檢測轉換電路、溫度傳感器檢測轉換電路、電渦流傳感器檢測轉換電路、電阻應變片傳感器檢測轉換電路。

優選的是，所述傳感器信號檢測轉換電路中的傳感器為霍爾式位移傳感器、電容式位移傳感器、集成溫度傳感器AD590、集成溫度傳感器DS18B20、K型熱電偶、Pt100鉑電阻溫度傳感器、電渦流傳感器或電阻應變片傳感器。

優選的是，所述傳感器信號檢測轉換電路中的霍爾式位移傳感器與電容式位移傳感器外殼封裝材料為透明材質。

優選的是，所述增益可調的傳感信號調理電路包括三運放高共模抑制比儀用放大電路、差分比例運算電路、比例與加法模擬信號幅值調整運算電路。

優選的是，所述傳感信號數字化處理模塊包括MSP430F147單片機、4×4矩陣鍵盤、LM24016RFW液晶顯示器、SP3232E串行通信芯片、SP3485EN串行通信芯片。

優選的是，所述傳感信號數字化處理模塊可以對采集到的傳感檢測信號進行軟件濾波、非線性校正、標度變換、存儲、顯示處理。

優選的是，傳感信號數字化處理模塊可以通過RS232或RS485串行數據接口，或通過ECS8405CP USB轉RS232/RS485轉換器與計算機實現數據通信，實現數據分析處理的智能化與網絡化。多種通信方式供選擇，應用更加方便靈活。

優選的是，所述系統供電模塊分別向傳感信號檢測轉換調理模塊和傳感信號數字化處理模塊供電，兩部分供電電路實現完全的電氣隔離。

一種傳感信號檢測轉換實驗箱中傳感器的容納箱，箱體內設置有成型海綿墊，所述海綿墊上設置有用于不同封裝類型傳感器的傳感器容納槽、10個200g砝碼容納槽、塑料托盤容納槽和金屬測試片容納槽。

本實用新型有益效果：