一種工業(yè)傳感器應用實驗平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種工業(yè)傳感器應用實驗平臺，包括電源模塊、開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊、溫度傳感器實驗模塊以及接插線；各個實驗模塊都對應設有接線端子；接插線用于對應連接各個接線端子；電源模塊為開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊以及溫度傳感器實驗模塊供電。該實驗平臺通過接插線搭建各個傳感器的實驗電路，組合靈活方便，有利于學習工業(yè)傳感器。
【專利說明】一種工業(yè)傳感器應用實驗平臺

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實驗平臺，尤其是一種用于工業(yè)傳感器的應用實驗平臺，屬于電學領域。

【背景技術】
[0002]傳感技術已經普及到科研、制造、國防、航天以及技術監(jiān)督等各個領域，成為世界先進國家科學工業(yè)現代化的重要標志，但目前大多數的傳感器實驗設備主要集中在原理驗證型實驗項目的開設上，課程主要內容仍然是以原理介紹為主，輔以相應的原理驗證型實驗的開設。
[0003]進入21世紀以來，隨著國家對高等職業(yè)教育的重視，雖然越來越多的高職院校開設傳感技術類課程，但目前國內傳感實驗設備品種較少，原理驗證型設備仍占主導地位。對于機電和自動化類專業(yè)同學來講，經常會出現傳感器類課程學完之后，雖然了解主要傳感器基本工作原理，但沒有接觸過真正的工業(yè)傳感器，甚至出現遇到工業(yè)傳感器沒見過或不會使用的現狀。主要原因為，傳統(tǒng)的傳感類實驗設備偏重原理驗證型，應用型的實驗設備開發(fā)相對比較欠缺且價格較貴，對機電和自動化專業(yè)也缺乏一定的針對性，有的實驗設備雖然采用了工業(yè)級別傳感器，但可做的應用性實驗項目較少，或者開發(fā)的實驗項目對于機電和自動化類專業(yè)不對口，和工業(yè)實際使用存在較大的距離，實驗效果不夠理想。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是現有的實驗平臺還沒有針對工業(yè)傳感器的專用實驗
T D O
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)傳感器應用實驗平臺，包括電源模塊、開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊、溫度傳感器實驗模塊以及接插線；開關量傳感器實驗模塊的各路開關量信號輸出端都對應設有接線端子；模擬量傳感器實驗模塊的各路模擬量信號輸出端都對應設有接線端子；數字量傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；PLC實驗模塊的模擬量信號輸出端、模擬量信號輸入端、數字量信號輸入端和數字量信號輸出端都對應設有接線端子；執(zhí)行元件實驗模塊的信號輸入端對應設有接線端子；壓力傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；稱重傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；信號采集模塊的各路開關量信號采集端、電流信號采集端和電壓信號采集端都對應設有接線端子；繼電器實驗模塊的線圈和各個觸點都對應設有接線端子；溫度傳感器實驗模塊的信號輸出端都對應設有接線端子；接插線用于對應連接各個接線端子；電源模塊為開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊以及溫度傳感器實驗模塊供電。
[0006]采用在各個工業(yè)傳感器的信號輸入或輸出端設置接線端，能夠方便通過接插線搭建各個傳感器的實驗電路，組合靈活方便，有利于提高學生對于工業(yè)傳感器的學習；采用信號采集模塊能夠方便將各個工業(yè)傳感器的檢測信號發(fā)送至上位機軟件進行處理和顯示，實現對各個傳感器的監(jiān)控。
[0007]作為本發(fā)明的進一步限定方案，接線端子包括絕緣底座、金屬套管、接線插座和內引腳；金屬套管和接線插座都固定安裝在絕緣底座上，且接線插座位于金屬套管內；內引腳由絕緣底座的下側穿過后與接線插座相連；接線插座的插孔內圓周上至少豎直設有兩個條形凹槽，條形凹槽內豎直嵌有一個弓形彈簧片，弓形彈簧片的弧頂部凸出條形凹槽外。采用金屬套管能夠提高接線插座的屏蔽效果，防止接線插座受到外部干擾信號的干擾；采用弓形彈簧片能夠增強接線插座的擠壓力，進一步提高接線插座的接觸效果，提高信號傳輸的可靠性。
[0008]作為本發(fā)明的進一步限定方案，接插線的兩端設有接插頭，接插頭包括圓筒形的屏蔽外殼、屏蔽線套、接線柱、彈性伸縮管以及環(huán)形的隔擋片；屏蔽線套安裝在屏蔽外殼的頂部，接線柱穿過屏蔽線套后插入屏蔽外殼內；屏蔽外殼下端開口處的內壁上設有凸臺，彈性伸縮管和隔擋片依次設置在屏蔽外殼內，彈性伸縮管頂住隔擋片貼緊凸臺；金屬套管的外壁上至少設有兩個凸塊，屏蔽外殼的下端插口處設有與凸塊位置相對應的“L”形槽口，凸塊沿“L”形槽口的直段進入后扣于彎折段上，接線柱插于接線插座的插孔內；隔擋片的內徑大于接線柱的直徑，隔擋片的外徑大于金屬套管的外徑，金屬套管的內徑大于隔擋片的內徑。采用屏蔽線套能夠對屏蔽外殼外的接線柱進行保護，防止出現信號干擾；采用屏蔽外殼能夠對屏蔽外殼內的接線柱進行保護，進一步防止信號干擾；采用凸臺既能夠防止彈性伸縮管和隔擋片從屏蔽外殼內掉落，也能夠提高接線端子與接插頭的同心度；采用彈性伸縮管能夠使凸塊牢牢扣在“L”形槽口的彎折段上，防止脫落；采用“L”形槽口和凸塊的配合能夠實現接線端子與接插頭的快速對接和拔除；采用隔擋片在對接后對金屬套管的管口進行局部封蓋，能夠進一步增強屏蔽效果，提高信號的傳輸質量。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進方案，彈性伸縮管包括彈簧和絕緣軟管，彈簧嵌于絕緣軟管的管壁內。采用將彈簧嵌于絕緣軟管的管壁內，能夠防止彈簧與接線柱接觸，避免了信號干擾和泄露，增強了信號傳輸的安全性。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進方案，“L”形槽口的彎折段上設有弧形凹口，凸塊扣于弧形凹口上。采用將凸塊扣于弧形凹口上，能夠防止對接后輕易脫扣，進一步提高對接的可靠性。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進方案，接線插座插孔的頂部邊緣處設有向外傾斜的坡面。采用在接線插座插孔的頂部邊緣處設置向外傾斜的坡面，能夠使接線端子與接插頭對接更加容易，提高一次對接成功率。
[0012]作為本發(fā)明的進一步限定方案，開關量傳感器實驗模塊包括電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關；電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關的信號的開關量信號輸出端對應設有接線端子。
[0013]作為本發(fā)明的進一步限定方案，執(zhí)行元件實驗模塊包括指示燈和蜂鳴器；指示燈和蜂鳴器的信號輸入端都對應設有接線端子。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:(I)采用在各個工業(yè)傳感器的信號輸入或輸出端設置接線端，能夠方便通過接插線搭建各個傳感器的實驗電路，組合靈活方便，有利于提高學生對于工業(yè)傳感器的學習；(2)采用信號采集模塊能夠方便將各個工業(yè)傳感器的檢測信號發(fā)送至上位機軟件進行處理和顯示，實現對各個傳感器的監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的接線端子與接插頭對接視圖；
[0017]圖3為圖2中A-A處剖視圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，包括電源模塊、開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊、溫度傳感器實驗模塊以及接插線；開關量傳感器實驗模塊的各路開關量信號輸出端都對應設有接線端子；模擬量傳感器實驗模塊的各路模擬量信號輸出端都對應設有接線端子；數字量傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；PLC實驗模塊的模擬量信號輸出端、模擬量信號輸入端、數字量信號輸入端和數字量信號輸出端都對應設有接線端子；執(zhí)行元件實驗模塊的信號輸入端對應設有接線端子；壓力傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；稱重傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；信號采集模塊的各路開關量信號采集端、電流信號采集端和電壓信號采集端都對應設有接線端子；繼電器實驗模塊的線圈和各個觸點都對應設有接線端子；溫度傳感器實驗模塊的信號輸出端都對應設有接線端子；接插線用于對應連接各個接線端子；電源模塊為開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊以及溫度傳感器實驗模塊供電。
[0019]其中，電源模塊提供四種輸出電源接口:220V單相交流電輸出接口、24V直流電輸出接口、12V直流電輸出接口和5V直流輸出接口 ；模擬量傳感器實驗模塊可連接各類模擬量信號傳感器，包括4_20mA電流信號和1-5V的電壓信號，不限于兩線制、三線制接線方式；信號采集模塊提供4路開關量輸入采集、4路電流信號采集和4路電壓信號采集；開關量傳感器實驗模塊包括電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關；電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關的信號的開關量信號輸出端對應設有接線端子。執(zhí)行元件實驗模塊包括指示燈和蜂鳴器；指示燈和蜂鳴器的信號輸入端都對應設有接線端子。
[0020]如圖2和3所示，本發(fā)明的接線端子包括絕緣底座4、金屬套管5、接線插座6和內引腳7 ;金屬套管5和接線插座6都固定安裝在絕緣底座4上，且接線插座6位于金屬套管5內；內引腳7由絕緣底座4的下側穿過后與接線插座6相連；接線插座6的插孔內圓周上至少豎直設有兩個條形凹槽11，條形凹槽11內豎直嵌有一個弓形彈簧片12，弓形彈簧片12的弧頂部凸出條形凹槽11外。接插線的兩端設有接插頭，接插頭包括圓筒形的屏蔽外殼1、屏蔽線套2、接線柱3、彈性伸縮管8以及環(huán)形的隔擋片9 ;屏蔽線套2安裝在屏蔽外殼I的頂部，接線柱3穿過屏蔽線套2后插入屏蔽外殼I內；屏蔽外殼I下端開口處的內壁上設有凸臺10，彈性伸縮管8和隔擋片9依次設置在屏蔽外殼I內，彈性伸縮管8頂住隔擋片9貼緊凸臺10 ;金屬套管5的外壁上至少設有兩個凸塊15，屏蔽外殼I的下端插口處設有與凸塊15位置相對應的“L”形槽口 14，凸塊15沿“L”形槽口 14的直段進入后扣于彎折段上，接線柱3插于接線插座6的插孔內；隔擋片9的內徑大于接線柱3的直徑，隔擋片9的外徑大于金屬套管5的外徑，金屬套管5的內徑大于隔擋片9的內徑。彈性伸縮管8包括彈簧和絕緣軟管，彈簧嵌于絕緣軟管的管壁內?！癓”形槽口 14的彎折段上設有弧形凹口 16，凸塊15扣于弧形凹口 16上。接線插座6插孔的頂部邊緣處設有向外傾斜的坡面13。
[0021]本發(fā)明的接線端子和接插頭在對接時，首先凸塊15沿“L”形槽口 14的直段插入，此時，金屬套管5將頂住隔擋片9開始壓縮彈性伸縮管8，當凸塊15位于“L”形槽口 14的直段尾部時再旋轉接插頭，使凸塊15扣于彎折段上的弧形凹口 16內，此時，接線柱3插入接線插座6的插孔內，且弓形彈簧片12牢牢頂住接線柱3的圓周面。
[0022]本發(fā)明的接線端子和接插頭在拔除時，首先將接插頭相對接線端子按壓，使凸塊15從弧形凹口 16內脫離，再旋轉接插頭，使凸塊15沿“L”形槽口 14的直段拔除，此時，接線柱3從接線插座6的插孔內脫離，彈性伸縮管8推動隔擋片9緊貼凸臺10。
【權利要求】
1.一種工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于，包括電源模塊、開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊、溫度傳感器實驗模塊以及接插線；所述開關量傳感器實驗模塊的各路開關量信號輸出端都對應設有接線端子；所述模擬量傳感器實驗模塊的各路模擬量信號輸出端都對應設有接線端子；所述數字量傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；所述PLC實驗模塊的模擬量信號輸出端、模擬量信號輸入端、數字量信號輸入端和數字量信號輸出端都對應設有接線端子；所述執(zhí)行元件實驗模塊的信號輸入端對應設有接線端子；所述壓力傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；所述稱重傳感器實驗模塊的信號輸出端對應設有接線端子；所述信號采集模塊的各路開關量信號采集端、電流信號采集端和電壓信號采集端都對應設有接線端子；所述繼電器實驗模塊的線圈和各個觸點都對應設有接線端子；所述溫度傳感器實驗模塊的信號輸出端都對應設有接線端子；所述接插線用于對應連接各個接線端子；所述電源模塊為開關量傳感器實驗模塊、模擬量傳感器實驗模塊、數字量傳感器實驗模塊、PLC實驗模塊、執(zhí)行元件實驗模塊、壓力傳感器實驗模塊、稱重傳感器實驗模塊、信號采集模塊、繼電器實驗模塊以及溫度傳感器實驗模塊供電。
2.根據權利要求1所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述接線端子包括絕緣底座(4)、金屬套管(5)、接線插座(6)和內引腳(7);所述金屬套管(5)和接線插座(6)都固定安裝在絕緣底座(4)上，且接線插座(6)位于金屬套管(5)內；所述內引腳(7)由絕緣底座(4)的下側穿過后與接線插座(6)相連；所述接線插座(6)的插孔內圓周上至少豎直設有兩個條形凹槽(11)，所述條形凹槽(11)內豎直嵌有一個弓形彈簧片(12)，所述弓形彈簧片(12)的弧頂部凸出條形凹槽(11)夕卜。
3.根據權利要求2所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述接插線的兩端設有接插頭，所述接插頭包括圓筒形的屏蔽外殼(I)、屏蔽線套(2)、接線柱(3)、彈性伸縮管(8)以及環(huán)形的隔擋片(9);所述屏蔽線套(2)安裝在屏蔽外殼(I)的頂部，所述接線柱(3)穿過屏蔽線套(2)后插入屏蔽外殼(I)內；所述屏蔽外殼(I)下端開口處的內壁上設有凸臺(10)，所述彈性伸縮管(8)和隔擋片(9)依次設置在屏蔽外殼(I)內，所述彈性伸縮管(8)頂住隔擋片(9)貼緊凸臺(10);所述金屬套管(5)的外壁上至少設有兩個凸塊(15)，所述屏蔽外殼(I)的下端插口處設有與凸塊(15)位置相對應的“L”形槽口(14)，所述凸塊(15)沿“L”形槽口(14)的直段進入后扣于彎折段上，所述接線柱(3)插于接線插座(6)的插孔內；所述隔擋片(9)的內徑大于接線柱(3)的直徑，所述隔擋片(9)的外徑大于金屬套管(5)的外徑，所述金屬套管(5)的內徑大于隔擋片(9)的內徑。
4.根據權利要求3所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述彈性伸縮管(8)包括彈簧和絕緣軟管，所述彈簧嵌于絕緣軟管的管壁內。
5.根據權利要求3或4所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述“L”形槽口(14)的彎折段上設有弧形凹口(16)，所述凸塊(15)扣于弧形凹口(16)上。
6.根據權利要求2或3所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述接線插座(6)插孔的頂部邊緣處設有向外傾斜的坡面(13)。
7.根據權利要求1或2所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述開關量傳感器實驗模塊包括電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關；所述電感式接近開關、電容式接近開關、光電式接近開關和霍爾式接近開關的信號的開關量信號輸出端對應設有接線端子。
8.根據權利要求1或2所述的工業(yè)傳感器應用實驗平臺，其特征在于:所述執(zhí)行元件實驗模塊包括指示燈和蜂鳴器；所述指示燈和蜂鳴器的信號輸入端都對應設有接線端子。
【文檔編號】G05B19/05GK104317242SQ201410605941
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】賀道坤, 王春峰, 黃伯勇, 甘艷平, 馬云鵬, 高寶 申請人:南京信息職業(yè)技術學院