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傳感器及檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)軟件資源庫(kù)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:
1、傳感器及檢測(cè)技術(shù)虛擬仿真教學(xué)軟件
1.1、系統(tǒng)要求
傳感器及檢測(cè)技術(shù)虛擬仿真教學(xué)軟件可滿(mǎn)足本科、高職院校開(kāi)設(shè)的《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》、《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》、《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》等課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本軟件作為傳感器實(shí)驗(yàn)相關(guān)系列教學(xué)輔助類(lèi)軟件,是一個(gè)創(chuàng)新型的仿真軟件,能在3D環(huán)境中進(jìn)行虛擬設(shè)備的仿真教學(xué)。本軟件具有獨(dú)立性、不受實(shí)驗(yàn)裝置以及地域限制的優(yōu)點(diǎn),學(xué)生可以擺脫實(shí)驗(yàn)儀實(shí)物的限制,隨時(shí)進(jìn)行傳感器實(shí)驗(yàn)的的教學(xué)、練習(xí),以復(fù)習(xí)鞏固實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。軟件中對(duì)設(shè)備的整體架構(gòu)進(jìn)行1:1比例的建模,將被測(cè)體、各種傳感器、激勵(lì)源作為一個(gè)整體,處理電路等部分作為另一個(gè)整體,兩者之間通過(guò)二號(hào)導(dǎo)線(xiàn)連接,組成了一個(gè)完整的測(cè)量系統(tǒng),可對(duì)各種不同傳感器及其測(cè)量系統(tǒng)有直觀(guān)而感性的認(rèn)識(shí),配合可拆卸的傳感器,在軟件中完成課程對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
1.2、功能要求
1)項(xiàng)目化教學(xué)案例:針對(duì)傳感器課程教學(xué)的需求,精心設(shè)計(jì)了10余種典型的傳感器的教學(xué)案例;
2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果的真實(shí)性:軟件設(shè)計(jì)中涉及到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),都是實(shí)驗(yàn)儀的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。用戶(hù)在經(jīng)過(guò)軟件的模擬學(xué)習(xí)后,可在硬件實(shí)驗(yàn)儀平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)測(cè)及驗(yàn)證;
3)軟件的獨(dú)立性、可以完全脫離實(shí)訓(xùn)設(shè)備的限制,可以先通過(guò)軟件的學(xué)習(xí),可使學(xué)生在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作有一個(gè)提前的預(yù)習(xí),熟悉,帶來(lái)更直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)操作感;
4)軟件內(nèi)容,每個(gè)實(shí)驗(yàn)均設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括具體的實(shí)驗(yàn)電路,以及實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)的連接,具體實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,并帶有實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1.3、軟件技術(shù)參數(shù)
1)軟件界面:
隱匿式菜單或工具條:軟件界面上看不到菜單、功能圖標(biāo),全部用于顯示場(chǎng)景和虛擬設(shè)備,以保持界面的純凈,菜單或工具條可隱藏及顯示;
整屏展示:使用完整的屏幕顯示場(chǎng)景,而不是將屏幕切割成若干區(qū)域;
2)部件認(rèn)知
引出線(xiàn):引出線(xiàn)將同時(shí)顯示各部件名稱(chēng);
3)虛擬裝備:
虛擬傳感器設(shè)備:外形尺寸與真實(shí)的傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)備完全相同,擁有高度逼真的外觀(guān)。表面可見(jiàn)結(jié)構(gòu)、零部件與真實(shí)設(shè)備一致;虛擬場(chǎng)景:軟件啟動(dòng)后,即進(jìn)入逼真的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,其中包括: 金屬應(yīng)變式傳感器、熱電偶(熱電式)傳感器、差動(dòng)變壓器、電感螺管式傳感器、電渦流位移傳感器、霍爾式傳感器、壓電加速度傳感器、磁電傳感器、電容式傳感器、壓阻式壓力傳感器、光纖傳感器等,營(yíng)造出真實(shí)的實(shí)驗(yàn)氛圍;
4)教學(xué)功能:
項(xiàng)目化案例教學(xué):可直接用于仿真實(shí)訓(xùn)。即學(xué)即練:可選擇不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,一步步演示傳感器的真實(shí)操作實(shí)驗(yàn)步驟,并同步伴隨語(yǔ)音操作說(shuō)明;
5)加密方式:提供注冊(cè)文件及網(wǎng)絡(luò)密碼等加密方式;
6)系統(tǒng)配置:可以對(duì)軟件一些參數(shù)進(jìn)行配置,例如可通過(guò)系統(tǒng)配置功能開(kāi)關(guān)語(yǔ)音提示;
7)自主開(kāi)發(fā):所有能夠由用戶(hù)自定義的參數(shù)均應(yīng)向用戶(hù)開(kāi)放,如所有的說(shuō)明文字、配置參數(shù)均應(yīng)采用EXCEL表或TXT文件驅(qū)動(dòng),甚至一些軟件功能參數(shù)也可用EXCEL表驅(qū)動(dòng);
2、虛擬實(shí)訓(xùn)仿真軟件資源庫(kù)
1)資源庫(kù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化及機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)教學(xué),可通過(guò)拖拽調(diào)用庫(kù)中模型快速搭建出各種功能的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),如供料、測(cè)量、分揀、分裝等,并進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行,可支持西門(mén)子、三菱、歐姆龍、施耐德等多種品牌、型號(hào)的主機(jī)。滿(mǎn)足機(jī)電一體化世賽拆裝訓(xùn)練需求,器件均可拆裝;
2)資源庫(kù)包含成品單站模型,如供料、分揀、取貨、分裝、測(cè)量等,各單元出料HMI、傳送帶、傳感器、分揀臂、阻隔器、滑槽、操作手、取放機(jī)構(gòu)、料臺(tái)、指示燈、按鈕面板等其他輔助機(jī)構(gòu),可以搭建出各種功能的自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng);
3)搭建完的虛擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備,可以連接各種實(shí)際、虛擬控制系統(tǒng),如各種品牌實(shí)體PLC、仿真PLC、單片機(jī)、Matlab simulink、Labview、Proteus、Python、C語(yǔ)言、Scratch等以及軟件內(nèi)部控制器等;
4)針對(duì)每個(gè)對(duì)象,界面經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理,并且都已定義物理屬性及運(yùn)動(dòng)功能,包含輸入、輸出和參數(shù)設(shè)置,使得用戶(hù)能夠輕松調(diào)用進(jìn)行自動(dòng)化編程;
5)每個(gè)對(duì)象的配置均可編輯,用戶(hù)能夠自定義對(duì)象屬性來(lái)創(chuàng)建出自已需要的對(duì)象。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)版及高級(jí)版VUP支持用戶(hù)將CAD軟件創(chuàng)建的模型對(duì)象和資源庫(kù)對(duì)象混合使用;
6)所有對(duì)象均具有實(shí)際物理屬性,可以實(shí)現(xiàn)與實(shí)物設(shè)備相同的控制、運(yùn)動(dòng)效果以及高度的人機(jī)交互操作功能,同時(shí)軟件集成了高質(zhì)量渲染引擎,可呈現(xiàn)更真實(shí)、美觀(guān)的仿真畫(huà)面;
7)所有資源庫(kù)對(duì)象均支持虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔,用戶(hù)能夠通過(guò)VR頭盔享受更完美的交互式、沉浸式體驗(yàn)。
七、配套檢測(cè)示波器
1、帶寬200MHz,采樣率2GSa/s;
2、幅值檔位(500uV/div~10V/div);
3、時(shí)基范圍(1ns/div~1000s/div) ;
4、最高支持存儲(chǔ)深度達(dá)56Mpts;
5、波形捕獲率達(dá)50,000個(gè)波形每秒;
6、256級(jí)波形灰度顯示;
7、標(biāo)配多達(dá)65,000幀的硬件實(shí)時(shí)波形錄制,回放,分析功能;
8、標(biāo)配觸發(fā):邊沿、脈寬、欠幅、斜率、視頻、碼型、建立/保持、RS232、IIC、SPI;
9、接口:USB Host/Device,LAN,AUX;
10、8英寸TFT WVGA(800×480)顯示屏;
八、要求完成的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
(一)基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、金屬箔式應(yīng)變片—單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)
2、金屬箔式應(yīng)變片—半橋性能實(shí)驗(yàn)
3、金屬箔式應(yīng)變片—全橋性能實(shí)驗(yàn)
4、金屬箔式應(yīng)變片:?jiǎn)伪邸霕颉⑷珮虮容^
5、金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn)
6、移相器實(shí)驗(yàn)
7、相敏檢波器實(shí)驗(yàn)
8、應(yīng)變式傳感器應(yīng)用—電子稱(chēng)
9、T型熱電偶的原理應(yīng)用
10、差動(dòng)變壓器(互感式)的性能
11、差動(dòng)變壓器(互感式)零點(diǎn)殘余電壓的補(bǔ)償
12、差動(dòng)變壓器(互感式)的應(yīng)用—振幅測(cè)量
13、差動(dòng)變壓器(互感式)的應(yīng)用—電子稱(chēng)
14、電渦流傳感器的靜態(tài)標(biāo)定
15、被測(cè)體的材料對(duì)電渦流傳感器特性的影響
16、電渦流傳感器的應(yīng)用—振幅測(cè)量
17、電渦流傳感器的應(yīng)用—電子稱(chēng)
18、霍爾傳感器的直流激勵(lì)特性
19、霍爾傳感器的應(yīng)用—電子稱(chēng)
20、霍爾傳感器的交流激勵(lì)特性
21、霍爾傳感器的應(yīng)用—振幅測(cè)量
22、磁電式傳感器的性能
23、壓電式傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
24、差動(dòng)變面積式電容傳感器的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性
25、擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器實(shí)驗(yàn)
26、光纖位移傳感器靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
27、光纖位移傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
28、光纖位移傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)
29、PN結(jié)溫度傳感器測(cè)溫實(shí)驗(yàn)
30、熱敏電阻演示實(shí)驗(yàn)
31、氣體流量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
32、Pt100熱電阻測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)
34、Cu50溫度傳感器的測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)
35、集成溫度傳感器的測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)
36、K\E型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)
(二)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、圓度測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)及制作
2、運(yùn)動(dòng)小車(chē)稱(chēng)重計(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作
3、水果采摘智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
4、傳感器創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)
(三)虛擬儀器的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、Labview軟件的基本認(rèn)識(shí)
2、Labview軟件的編程練習(xí)——直流電壓發(fā)生與直流電壓表的顯示
3、Labview軟件的編程練習(xí)——波形發(fā)生器與示波器
4、Labview軟件的編程練習(xí)——仿真信號(hào)頻譜分析儀
5、虛擬示波器
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