專利名稱：傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件，目前，傳感 器技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。 但是，高校的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還是停留在傳感器技術(shù)的初始發(fā)展階段，即停留在 對(duì)各種傳感器原理和功能的驗(yàn)證階段，存在至少以下三點(diǎn)不足 第一，傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中沒(méi)有增加一些實(shí)際測(cè)試對(duì)象，只是對(duì)傳感器原理的進(jìn)行 驗(yàn)證，容易造成學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的脫節(jié)； 第二，傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中沒(méi)有涉及對(duì)各種傳感器后期信號(hào)的處理，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的 知識(shí)應(yīng)用不能起到啟發(fā)作用； 第三，傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中所有傳感器都是采用導(dǎo)線連接，沒(méi)有采用無(wú)線技術(shù)，不利 于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合理解和利用。 可見(jiàn)在相關(guān)技術(shù)中，缺乏一種對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用以解決相關(guān)技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)
系統(tǒng)無(wú)法對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用的問(wèn)題。 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 根據(jù)本實(shí)用新型的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括測(cè)控單元，用于對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試并 獲取模擬測(cè)試信號(hào)；傳感器單元，用于將來(lái)自測(cè)控單元的模擬測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試信 號(hào)；第一控制單元，用于對(duì)來(lái)自傳感器單元的數(shù)字測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析生成控制命令，該控制 命令中包括測(cè)控單元的工作狀態(tài)參數(shù)；第二控制單元，用于根據(jù)來(lái)自第一控制單元的控制 命令中的工作狀態(tài)參數(shù)，設(shè)置測(cè)控單元的工作狀態(tài)。 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括無(wú)線收發(fā)單元，用于以無(wú)線通信方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送或接 收；第一控制模塊和第二控制模塊之間通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元傳輸數(shù)據(jù)，或者通過(guò)RS232接口 傳輸數(shù)據(jù)。 優(yōu)選地，上述測(cè)控單元包括以下至少之一流體控制模塊、可燃?xì)怏w控制模塊、交 流電機(jī)控制模塊、溫控爐控制模塊、壓力控制模塊、光電控制模塊。 優(yōu)選地，上述第一控制單元還包括傳感器單元接口，用于接收來(lái)自傳感器單元的 數(shù)字測(cè)試信號(hào)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制模塊，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；LED燈陣列，用于顯示步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和運(yùn)動(dòng)方向。 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括顯示單元，用于顯示來(lái)自第一控制單元的數(shù)字測(cè)試信號(hào)； 布線單元，包括與測(cè)控單元、傳感器單元、第一控制單元、第二控制單元分別對(duì)應(yīng)連接的多 個(gè)接線樁；信號(hào)源單元，用于為傳感器單元提供信號(hào)源；電源輸出單元，用于為系統(tǒng)外其它 外接的功能單元提供電源；測(cè)試儀表單元，包括與測(cè)控單元相適配的測(cè)試儀表，用于顯示來(lái) 自傳感器單元的數(shù)字測(cè)試信號(hào)。[0017] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括監(jiān)控單元，用于接收來(lái)自第一控制單元的數(shù)字信號(hào)。 優(yōu)選地，上述傳感器單元接口包括RS232接口 。 優(yōu)選地，上述顯示單元包括LCD顯示屏、或PC顯示器。 借助于本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，通過(guò)在傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)置測(cè)控單元能夠 對(duì)實(shí)際測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置第一控制單元、第二控制單元能夠?qū)鞲衅骱笃谛盘?hào)進(jìn)行 處理；在本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，設(shè)置無(wú)線收發(fā)單元能夠?qū)⒂芯€技術(shù)和無(wú)線技術(shù)結(jié)合起 來(lái)，從而能夠在實(shí)驗(yàn)中對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。 本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書 中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò) 在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本實(shí)用
新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器單元實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是圖2所示系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)框圖； 圖4是圖3所示系統(tǒng)的工作流程圖； 圖5是圖2所示系統(tǒng)的另一應(yīng)用結(jié)構(gòu)框圖； 圖6是圖5所示系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例 僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。 圖l示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器單元實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖l所示，該 系統(tǒng)包括測(cè)控單元2、傳感器單元3、第一控制單元4、第二控制單元5。 測(cè)控單元2，用于對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試并獲取模擬測(cè)試信號(hào)；傳感器單元3，連接 至測(cè)控單元2，用于將來(lái)自測(cè)控單元2的模擬測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試信號(hào)；第一控制單元 4，連接至傳感器單元3，用于對(duì)來(lái)自傳感器單元3的數(shù)字測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析生成控制命令， 該控制命令中包括測(cè)控單元的工作狀態(tài)參數(shù)；第二控制單元5，連接至第一控制單元4和測(cè) 控單元2，用于根據(jù)來(lái)自第一控制單元4的控制命令中的工作狀態(tài)參數(shù)，設(shè)置測(cè)控單元2的 工作狀態(tài)。 根據(jù)圖1所示傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)在傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)置測(cè)控單元能夠?qū)?shí) 際測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置第一控制單元、第二控制單元能夠?qū)鞲衅骱笃谛盘?hào)進(jìn)行處理， 從而能夠?qū)鞲衅骷夹g(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。 圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器單元實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)，如圖 2所示，該系統(tǒng)包括電源單元1 (包括電源按鈕和/或電源指示燈)、測(cè)控單元2、傳感器單元 3、第一控制單元4、第二控制單元5 (具體地，第一控制單元4和第二控制單元5可以采用微 處理器STM32)、顯示單元6、布線單元7、信號(hào)源單元8、電源輸出單元9、測(cè)量?jī)x表單元10、 空氣開關(guān)11、無(wú)線收發(fā)單元12、監(jiān)控單元13(具體地，監(jiān)控單元13可以包括PC顯示器、鍵盤、處理器)，其中，測(cè)控單元2包括流體控制模塊201、可燃?xì)怏w控制模塊202、交流電機(jī)控制模塊203、溫控爐控制模塊204、壓力控制模塊205、光電控制模塊206，傳感器單元3可以包括至少一個(gè)傳感器(傳感器301至傳感器30n)，第一控制單元4還包括傳感器接口單元401 (具體地，傳感器接口單元401可以是RS232接口 )、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制模塊402、LED燈陣列403，顯示單元6包括LCD顯示屏601和PC顯示器602，電源輸出單元9可為該系統(tǒng)外的其他外接的功能單元提供電源，測(cè)量?jī)x表單元IO包括與測(cè)控單元1中所有模塊一一對(duì)應(yīng)且相適配的多個(gè)測(cè)試儀表，監(jiān)控單元13用于接收來(lái)自第一控制單元4的數(shù)字控制信號(hào)、對(duì)傳感器單元3進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，布線單元7包括與上述所有單元分別對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)接線樁。[0035] 根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)連接圖2所示的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的相應(yīng)功能單元，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，下面分別詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑閷?duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)溫控爐模組進(jìn)行監(jiān)控的工作原理。[00加]( 一 )對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè) 根據(jù)對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在圖2所示的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行連接，形成可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可如圖3所示，即將測(cè)控單元2中的可燃?xì)怏w控制模塊202連接至傳感器301，傳感器301連接至傳感器接口 401，傳感器接口 401連接至第一控制單元4， LCD顯示屏601連接至第一控制單元4，測(cè)量?jī)x表單元10連接至傳感器301。[0038] 圖4示出了圖3所示可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程 步驟S401，可燃?xì)怏w控制模塊202采集到可燃?xì)怏w的濃度，將濃度模擬信號(hào)發(fā)送給傳感器301 ; 步驟S402，傳感器301將濃度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為濃度數(shù)字信號(hào)，并將濃度數(shù)字信號(hào)發(fā)送給傳感器接口 401 ; 步驟S403，第一控制模塊4通過(guò)傳感器接口 401接收到濃度數(shù)字信號(hào)，將濃度數(shù)字信號(hào)發(fā)送到LCD顯示屏601，通過(guò)LCD顯示屏601顯示出濃度信息； 步驟S404，傳感器301還將濃度數(shù)字信號(hào)發(fā)送給測(cè)量?jī)x表單元10，測(cè)量?jī)x表單元10將濃度數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為濃度模擬信號(hào)并顯示出濃度信息。 圖3所示的可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)可燃?xì)怏w控制模塊202能夠?qū)扇細(xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即能夠?qū)?shí)際測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，從而能夠增加學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。[OO44] ( 二 )對(duì)溫控爐模組進(jìn)行監(jiān)控 根據(jù)對(duì)溫控爐模組進(jìn)行監(jiān)控的目的，在圖2所示的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)行連接，形成溫控爐模組監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以如圖5所示，即測(cè)控單元2中的溫控爐控制模塊204連接至傳感器301 ，傳感器301連接至傳感器接口 401 ，傳感器接口 401連接至第一控制單元4， LCD顯示屏601、無(wú)線收發(fā)單元12均連接至第一控制單元4，測(cè)量?jī)x表單元10連接至傳感器301 ，第二控制單元5連接至溫控爐控制模塊204，監(jiān)控單元13通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元12與第一控制單元4進(jìn)行數(shù)據(jù)接收或發(fā)送。 圖6示出了圖5所示溫控爐模組監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程 步驟S601，溫控爐控制模塊204通過(guò)其中的熱電偶采集到溫度模擬信號(hào)，將該溫度模擬信號(hào)發(fā)送到傳感器301 ; 步驟S602，傳感器301將該溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)字信號(hào)，并將該溫度數(shù)字信號(hào)發(fā)送給傳感器接口 401 ;[0049] 步驟S603，第一控制單元4通過(guò)傳感器接口 401接收到溫度數(shù)字信號(hào)，將該溫度數(shù)字信號(hào)發(fā)送到LCD顯示屏601，通過(guò)LCD顯示屏601顯示出溫度信息；第一控制單元4還將數(shù)字信號(hào)發(fā)射給監(jiān)控模塊13，監(jiān)控模塊13實(shí)時(shí)監(jiān)視傳感器301的工作狀況；[0050] 步驟S604，第一控制單元4通過(guò)傳感器接口 401接收到溫度數(shù)字信號(hào)，對(duì)該溫度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析生成控制命令，該控制命令中包括有溫控爐控制模塊204的工作狀態(tài)參數(shù)，例如當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)定范圍值時(shí)，控制溫控爐控制模塊204的加熱棒和降溫風(fēng)扇進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作； 步驟S605，第一控制單元4通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元12將控制命令發(fā)送給第二控制單元5 ; 步驟S606，第二控制單元5根據(jù)接收到的控制命令，根據(jù)該控制命令中攜帶的溫控爐控制模塊204中加熱棒和降溫風(fēng)扇的工作參數(shù)設(shè)置加熱棒和降溫風(fēng)扇的工作狀態(tài)。[0053] 在圖5所示的溫控爐模組監(jiān)控系統(tǒng)中，通過(guò)第一控制單元4、第二控制單元5能夠?qū)鞲衅骱笃谛盘?hào)進(jìn)行處理，通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元12能夠?qū)⒂芯€技術(shù)和無(wú)線技術(shù)聯(lián)系起來(lái)，從而能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用起到啟發(fā)作用、有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合理解和利用。 綜上所述，通過(guò)在傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)置測(cè)控單元能夠?qū)?shí)際測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置第一控制單元、第二控制單元能夠?qū)鞲衅骱笃谛盘?hào)進(jìn)行處理，設(shè)置無(wú)線收發(fā)單元能夠?qū)⒂芯€技術(shù)和無(wú)線技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而能夠在實(shí)驗(yàn)中對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。[0055] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)控單元，用于對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試并獲取模擬測(cè)試信號(hào)；傳感器單元，用于將來(lái)自所述測(cè)控單元的所述模擬測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試信號(hào)；第一控制單元，用于對(duì)來(lái)自所述傳感器單元的所述數(shù)字測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析生成控制命令，所述控制命令中包括所述測(cè)控單元的工作狀態(tài)參數(shù)；第二控制單元，用于根據(jù)來(lái)自所述第一控制單元的所述控制命令中的所述工作狀態(tài)參數(shù)，設(shè)置所述測(cè)控單元的工作狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括無(wú)線收發(fā)單元，用于以無(wú)線通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸； 所述第一控制模塊和所述第二控制模塊之間通過(guò)所述無(wú)線收發(fā)單元傳輸數(shù)據(jù)，或者通 過(guò)RS232接口傳輸數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)控單元包括以下至少之一 流體控 制模塊、可燃?xì)怏w控制模塊、交流電機(jī)控制模塊、溫控爐控制模塊、壓力控制模塊、光電控制 模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制單元還包括 傳感器單元接口 ，用于接收來(lái)自所述傳感器單元的所述數(shù)字測(cè)試信號(hào)； 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制模塊，用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；LED燈陣列，用于顯示所述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和運(yùn)動(dòng)方向。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 顯示單元，用于顯示來(lái)自所述第一控制單元的所述數(shù)字測(cè)試信號(hào)； 布線單元，包括與所述測(cè)控單元、所述傳感器單元、所述第一控制單元、第二控制單元分別對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)接線樁；信號(hào)源單元，用于為所述傳感器單元提供信號(hào)源； 電源輸出單元，用于為所述系統(tǒng)外其它外接的功能單元提供電源；測(cè)試儀表單元，包括與所述測(cè)控單元相適配的測(cè)試儀表，用于顯示來(lái)自所述傳感器單 元的數(shù)字測(cè)試信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 監(jiān)控單元，用于接收來(lái)自第一控制單元的所述數(shù)字信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器單元接口包括RS232接口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元包括 LCD顯示屏、或PC顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括測(cè)控單元，用于對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)試并獲取模擬測(cè)試信號(hào)；傳感器單元，用于將來(lái)自測(cè)控單元的模擬測(cè)試信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字測(cè)試信號(hào)；第一控制單元，用于對(duì)來(lái)自傳感器單元的數(shù)字測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析生成控制命令，該控制命令中包括測(cè)控單元的工作狀態(tài)參數(shù)；第二控制單元，用于根據(jù)來(lái)自第一控制單元的控制命令中的工作狀態(tài)參數(shù)，設(shè)置測(cè)控單元的工作狀態(tài)。通過(guò)本實(shí)用新型，設(shè)置測(cè)控單元能夠?qū)?shí)際測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置第一控制單元、第二控制單元能夠?qū)鞲衅骱笃谛盘?hào)進(jìn)行處理，在本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，設(shè)置無(wú)線收發(fā)單元能夠?qū)⒂芯€技術(shù)和無(wú)線技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而能夠在實(shí)驗(yàn)中對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。
文檔編號(hào)G09B19/00GK201540665SQ200920167638
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者張鳳濤, 鄭劍海 申請(qǐng)人:北京杰創(chuàng)永恒科技有限公司