传感器实验指导书 下载本文

而形成TPl、TP2方波,在一个周期内,其信号辐值变化为:11→10→00→01→11,或10→11→01→→00→10,即每一周期有4个电平变化,利用D触发器可获得4个边缘脉冲信号,若计数器是对这样的边缘脉冲计数,则将使光栅计数分辨率(精度)提高4倍。 例如:采用50线光栅传感器,再经过4倍频电路后,计数分辨率将变成: 1/50x1/4=1/200=5μm

对于本计数板,就是针对50线光栅的4倍频后而计数显示的,所以显示辨率将是0.005mm(5μm)。

观察测试点TP3(C端)、TP4(D端),将看到4倍频后的边缘脉冲(计数脉冲)输出,当光栅左移时,是TP3有输出,当光栅右移时,是TP4有输出。

本板设有一清零键,按此键可将当前显示值清为0.000状态。

SET-2003 传感器特性实验软件使用说明

一、简介

《Set_2003 传感器实验系统》是在作了充分市场调研的基础上,为满足工科院种实验,能满足《自动检测技术》、《传感器技术》等课程的实验教学。它既能进行验证性、设计性实验,又能提供综合性实验,适应本、专科学生不同层次的实验教学要求,还能为有关专业老师和工程技术人员提供毕业设计及科研开发的工作平台和环境。 本实验系统有如下特点: 数据采集板特点:

●采用新一代的SOC片上系统,CPU工作频率达25兆; ●片内AD精度为12位,AD转换速度高达100KHz;

●E2OM自动记忆标定值,无须繁杂的硬件调试,方便可靠;

●串行RS232C通信,波特率为38400,实验装置与上位机间仅3根信号线连接; 应用软件特点:

●基于WINDOWS平台开发,GUI图形接口界面; ●多种实验模式可选;

●采样速度从250~100000次/秒可选; ●通信端口可选;

●实时曲线动态显示,图形框XY坐标系根据最大量程和测量点数自动调整; ●实验数据曲线的保存及调用。 ●最大非线性误差分析; ●最大迟滞误差分析; ●实用工具;

●内置实验数据库,用DAO方法保存及管理学生实验历史记录,便于教师进行开放式实验室管理。

二、软件的运行环境和功能

SET—2003软件运行环境为WINDOWS 9X、WINDOWS2000及WINDOWS Xp。该应用软件用Visual Basic 6.0语言开发,在软件中还调用了WINDOWS提供的一些系统功能,与此相关的ActiveX部件和动态连接库(.ocx文件及.dll文件)在安装时会自动设置软件提供如下主要功能:

●实验管理功能:软件为用户提供了友好、灵活的操作界面。实验内容可以根据需要由用户进行选择。实验参数可自行设置。对于用户而言,登录后,每做完一次成功的实验,先将数据保存到数据文件,然后可以打印输出实验报告,并且能在实验数据库中生成一条实验记录。对于管理者而言,可对实验数据库中的

记录进行添加、删除、查询等操作。

●实验数据存取功能:在文件菜单中实现数据文件的打开、保存、另存为操作。数据保存的默认文件为当前可执行程序的目录下的LSJ.dat中。当然也可以用另存为方式保存到其它地方。数据文件的格式是特定的,当文件被打开后,程序会自动识别文件中的文件标识符、实验类型、实验名称、测量次数、被测量纲及所有的实验数据,并自动画出实验曲线。 ●图形功能:软件提供了较为丰富的图形功能。实验过程中能显示静态单向、双向、定时实验曲线和动态实验曲线。 ●显示功能:在显示子菜单中,用户可以根据实验要求和自己的习惯,设置显示内容,包括状态栏、工具按钮栏、移动栏等。

三、实验软件安装(应在教师指导下完成)

1、 提示:先检查桌面或硬盘,确认没有安装过实验应用软件,才进入安装,否则跳过本部分内容。

2、安装方法:安装软件包括四张1.44MB磁盘或一张光盘。安装时,先在硬盘建立自己新的工作目录(如SET),当然也可以在安装过程中边安装边建立。然后在软盘驱动器中插入安装盘片Disk1,双击运行盘片上的SETUP.EXE 程序。接下来按屏幕提示操作,将4张安装盘片上所有压缩文件释放到工作目录,直到安装完成。

3、说明:安装完成后,当前工作目录中应包括下面一些类型的文件: 应用程序Set2003.exe;

ACCESS实验数据库文件Lb.mdb; 用户实验数据文件LSJ.dat;

4、运行:在WINDOWS下,进入我的电脑或资源管理器,双击Set2003.exe文件图标即可运行程序。

四、实验软件使用说明 1.工作窗口说明

运行程序后,进入主界面,这是工作窗口,一般操作都在该窗口下面进行。窗口最面是标题栏,显示软件的图标和SET_2003A, 标题栏的右面是最大化、最小化和还原按钮,通过它们可进行最大化、最小化和还原操作。标题栏的下面是菜单栏,本软件共有6个子菜单,分别是文件、实验、分析、显示、帮助和退出。菜单栏下面是窗口的主要部分,由下面几部分组成:

1)实验数据表格:用于静态或动态实验数据,自动刷新。 2)实验数据框:显示测量值、增量及最大值。

3)图形框:用于显示实时曲线,X轴坐标自动调整(也可以用X←→按钮手动调整),Y轴坐标表示测量值(mv),越限自动调整量程。

4)单选按钮:一排共7个,位于图形框的下方。其中正向、归零、反向按钮为一组,用来选择要实时曲线的方向;清除和显示按钮为一组,用来清除和复现曲线;X←→按钮用来伸缩X轴坐标;点击分析按钮,再选择分析子菜单功能,即可进行分析操作。

5)下拉式组合框:共6个,分别是实验模式、采样速度、Y轴量程选择、X轴每格数值、量纲及测量通道。

6)操作提示框:用于实验过程中的操作提示。

7)操作按钮:共3个,分别是测量、复位和示波器。

8)状态栏:位于窗口的最底层,显示实验相关内容,可以在显示子菜单中打开或隐藏。 9)按钮工具栏:常用工具按钮的图标,工具栏可以在显示子菜单中打开或隐藏。

2.实验操作步骤

1)首先进入主窗口,打开实验子菜单,选择实验登录。当出现实验登录窗口后,在用户编号文本框中输入编号(10位字符),由用户按照院系、届、班、学号自行编码输入,以回车结束。然后用同样名称文本框内填入选中的实验,并在实验模式、采样速度、每格数值、被测量纲四个文本框中显示该实验的参考值。单击确认(或取消)命令按钮,然后返回主窗口。

2)在主窗口下,打开实验模式组合框,选择实验模式。实验模式有4种可选,分别是单向单步、双向单步、定时单步和动态单帧。 3)打开采样速度组合框,选择采样速度。采样速率9档可选,分别是100000次/秒、50000次/秒、25000次/秒、10000次/秒、5000次/秒、2500次/秒、1000次/秒、500次/秒250次秒。 4)打开Y轴量程选择组合框,选择量程。Y轴量程6档可选,分别是±10V、±5V、±2V、±1V、±500mv和±100mv。

5)打开每格数值组合框,每格数值从0.1~10.0可选择。每格数值的含义为:每一次测量(X轴上一点、或一步)对应于所做实验中传感器输入物理量的大小;如1.5℃(若量纲为温度)。

10)打开实验子菜单,选择实验保存,对实验纪录进行保存。

11) 打开实验子菜单,选择实验浏览,在实验数据库中核对本次实验记录。若局域网的打印服务器已开通,或者客户机的打印机已连接,可打开文件子菜单,选择打印实验报告,这时出现打印浏览窗口,用户右键单击窗口右上角,再选择打印,即可打印实验报告。 12)单击复位命令按钮准备进行下一个实验,或者打开文件子菜单,选择退出应用软件后返回WINDOWS。 3.实验记录管理

1)实验记录数据库为ACCESS数据库,文件名为LB.mdb,放在当前工作目录。共有两张表,其中实验记录表由下列字段组成: 用户编号:10位文本类型; 用户名称:10位文本类型; 实验日期:8位日期类型; 实验编号:数字整型;

实验名称:10位文本类型; 实验模式:4位文本类型; 采样速度:数字整型; 测量次数:数字整型; 每格数值:数字单精度型; 被测量纲:10位文本类型;

数据文件:40位文本类型(存放数据文件的路径);

2)进入实验浏览,出现卡片式界面,每一张卡片内显示一张表,代表实验记录的一种排序方式,共有5种方式,分别是按顺序、按实验编号、按实验名称、按实验日期和按用户编号。 3)学生每做完一次实验,先将数据保存到数据文件,然后打印输出实验报告,并且在实验数据库中生成一条实验记录。学生可以在实验数据库中查看实验记录。

4)实验管理员或教师,在实验登录时键入代码可获得更高的权限对实验数据库的实验记录进行删除、修改、查询等操作。 4.实验模式

实验模式分为4种,分别是单向单步、双向单步、定时单步和动态单帧。用户根据具体实验内容来选择实验模式。通常,动态单帧采样方式采集随时间变化的实时曲线,单向单步

输入适用于自变量单向的实验,双向单步适用于自变量正反向可变的实验,定时单步则适合等时间间隔采样。 1)动态采样:

首先要完成动态实验连接准备工作,接下来,单击测量命令按钮,计算机便以预先设定的采样速度连续采集250点数据,然后一次性绘出采样曲线波形。图形框中X轴坐标单向,表示时间,共250点。

工作时,每单击测量命令按钮,便显示一条曲线。 2)单向单步

用户首先要完成单步实验连接准备工作,然后,单击测量命令按钮,采样按钮的文字由原先的“测量”改为“下一步”。每单击命令按钮一次,计算机采样250个数据求出平均值,这时,数据表格内同值,其量纲也由用户设定。Y轴坐标双向,表示实验仪输出的电压信号均值。Y轴坐标电压上下限可以打开Y轴量程选择组合框改变,Y轴坐标电压越限时系统也能自动调整。 3)双向单步

基本和单步方式相同,与单步有所区别的是原点坐标位于图形框中央。计算机在程序中自动判断测量值的X方向。当选定双向单步采样时,X方向初始默认为正向。正向采样时,图形框右侧显示出便单击测量命令按钮一次,系统便自动绘出该点的实验曲线,并在数据框中同步显示测量值、增量及最大值。当正向输入变化实验结束,用户单击归零命令按钮,则坐标归原点,然后进行逆向操作。若用户做的是回差实验,则坐标点不应归零。 4)定时采样

进入该模式,屏幕显示的工作画面与单步输入基本相同。与单步输入有所区别的是,操作时用户不需要单击命令按钮,由系统定时采集数据。当然,用户完全可以用暂停和继续命令按钮控制实验进程。 5、分析

1)单击分析单选按钮,选中分析子菜单内容,进入分析状态。 2)非线性误差分析

软件还能对图形框中的部分曲线分段进行非线性误差分析。进入分析状态后,用户应先单击左键选择线段的起点,然后单击右键选择线段的终点,软件自动在起点和终点之间用线段连接,求出最大非线性误差,显示在提示框内。由于软件能进行线性分段及重复分析,对于那些需要

2)滚动条:共两组,位于图形框右方,在双通道测量时,用于调整波形位置; 3)指示灯:运行时用于显示通信状态;

4)下拉式组合框:共7个,分别是通信端口、X轴每格值(与系统采样速度对应)、 X轴扩展、触发方式、触发电平、通道选择及波形显示光点大小。 5)命令按钮:共3个,分别是运行、停止和关闭。 7.工具按钮栏

为方便用户,软件提供了工具按钮栏,有如下工具按钮 1)数据文件保存按钮; 2)实验按钮; 3)计算器按钮; 4)放大按钮;

5)虚拟示波器按钮;* 6)打印按钮; 7)退出按钮;