[实用新型]传感信号检测转换实验箱及传感器容纳箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感信号检测转换实验箱及传感器容纳箱，属于高校工科教学实验领域。

背景技术

通过前期的市场调研发现，目前市场上存在的有关传感器检测与转换的教学用实验设备，主要存在以下问题：单箱体便携式的传感器检测转换装置配置的传感器类型少，功能单一；配置传感器类型多的传感器检测转换装置多为台式设备，体积大，价位高。而且普遍存在系统开放性差，不完全开放传感器信号检测转换电路的工作原理和数字化信号处理部分的程序源代码。此类实验设备不能让学生真正全面、透彻的了解和掌握传感器信号转换与检测的工作原理；不能让学生灵活设计实验测试电路，不利于培养锻炼学生的创新型发散性思维；不利于实验向开放性实验转型；此外产品后续功能的扩展升级与维修等方面均存在较大困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，使系统配置灵活，体积小巧、功能扩展空间大、技术升级方便，后续维护方便，提高实验教学效果，本实用新型提供一种组装式教学用传感信号检测转换实验箱，并涉及其应用方法。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种传感信号检测转换实验箱，该实验箱包括主机箱和传感器容纳箱，所述主机箱内设置有传感信号检测转换调理模块、传感信号数字化处理模块和系统供电模块，所述传感信号数字化处理模块将传感信号检测调理模块输出的模拟信号进行数字化的分析、处理、显示，并可以直接通过RS232、RS485串行数据接口，或通过ECS8405CP USB转RS232/RS485转换器与计算机实现数据通信，实现数据分析处理的智能化与网络化。

所述传感信号检测转换调理模块和传感信号数字化处理模块之间通过主机箱体内部的固定条进行拼接固定，两者电路独立，方便拆卸；系统供电模块安装在两模块下方。

优选的是，所述传感信号检测转换调理模块包括传感器信号检测转换电路和增益可调的传感信号调理电路。传感器检测转换电路与信号调理电路虽统一制板，但分开设计，各自独立运行；三种信号调理电路各自具有典型的电路特征，但均能实现增益可调的线性放大、幅值调整、抑制共模信号等功能；使用者可根据具体的传感信号处理要求，选择合适的信号调理电路。

优选的是，所述传感器信号检测转换电路包括霍尔传感器检测转换电路、电容传感器检测转换电路、温度传感器检测转换电路、电涡流传感器检测转换电路、电阻应变片传感器检测转换电路。

优选的是，所述传感器信号检测转换电路中的传感器为霍尔式位移传感器、电容式位移传感器、集成温度传感器AD590、集成温度传感器DS18B20、K型热电偶、Pt100铂电阻温度传感器、电涡流传感器或电阻应变片传感器。

优选的是，所述传感器信号检测转换电路中的霍尔式位移传感器与电容式位移传感器外壳封装材料为透明材质。

优选的是，所述增益可调的传感信号调理电路包括三运放高共模抑制比仪用放大电路、差分比例运算电路、比例与加法模拟信号幅值调整运算电路。

优选的是，所述传感信号数字化处理模块包括MSP430F147单片机、4×4矩阵键盘、LM24016RFW液晶显示器、SP3232E串行通信芯片、SP3485EN串行通信芯片。

优选的是，所述传感信号数字化处理模块可以对采集到的传感检测信号进行软件滤波、非线性校正、标度变换、存储、显示处理。

优选的是，传感信号数字化处理模块可以通过RS232或RS485串行数据接口，或通过ECS8405CP USB转RS232/RS485转换器与计算机实现数据通信，实现数据分析处理的智能化与网络化。多种通信方式供选择，应用更加方便灵活。

优选的是，所述系统供电模块分别向传感信号检测转换调理模块和传感信号数字化处理模块供电，两部分供电电路实现完全的电气隔离。

一种传感信号检测转换实验箱中传感器的容纳箱，箱体内设置有成型海绵垫，所述海绵垫上设置有用于不同封装类型传感器的传感器容纳槽、10个200g砝码容纳槽、塑料托盘容纳槽和金属测试片容纳槽。

本实用新型有益效果：