GL4000 Plataforma experimental integral con sensores integrados

I. Descripción general

1. Miniaturización e integración: Tecnología MEMS, sensores con tecnología de circuitos integrados.

2. Conexión en red: Se forma una red de sensores a través de Ethernet.

3. Inteligencia: La plataforma experimental integral del sensor integrado GL4000 utiliza tecnología de microprocesador para dotarlo de inteligencia. El sensor convierte señales, mejora la no linealidad, reduce el ruido y mejora la precisión; además, cuenta con funciones de autodiagnóstico, autocorrección y adaptación al entorno.

II. Caja de control principal

1. Fuente de alimentación regulada de CC de alta estabilidad con protección contra sobrecargas.

1) Fuente de alimentación regulada de CC de ajuste continuo de 0-24 V, corriente de 0,5 A.

2) Fuente de alimentación regulada de ±15 V, ±5 V y +5 V, corriente de 0,5 A.

3) Fuente de alimentación lineal regulada de CC ajustable de ±2 V a ±10 V (corriente máxima de salida: 0,5 A).

2. Fuente de corriente constante: 0-20 mA, ajuste continuo.

3. Fuente de presión de aire: presión de aire ajustable de 4 a 40 kPa.

4. Instrumento de visualización:

1) Amperímetro: CC 20 μA-200 mA (amperímetro de cinco dígitos de grado militar de alta precisión, conversor A/D de 22 bits, precisión de prueba del 0,06 %);

2) Voltímetro: CC 200 mV-20 V (conmutación de rango de tres velocidades);

3) Frecuencia/tacómetro: f 0-9999 Hz, n 0-9999 r/min;

4) Barómetro: 0-50 kPa.

5. Regulador inteligente PID: Múltiples especificaciones de entrada y salida, con función de control de temperatura, incluyendo ajuste por inteligencia artificial y autoajuste de parámetros, con una precisión de control de temperatura de ±0,5 °C.

6. Fuente de señal: 1 Hz-30 Hz (ajustable), 1 Hz-10 kHz (ajustable).

III.Tarjeta de adquisición de datos de alto rendimiento, tarjeta de usuario de desarrollo de microprocesador, software de sistema de medición de red.

1. Tarjeta de adquisición de datos

La tarjeta de adquisición de datos GL4000, plataforma experimental integral con sensor integrado, adopta soluciones de grado industrial, medición de alta precisión y rango dinámico, interfaz USB e indicadores funcionales principales que cumplen las siguientes funciones:

1) Cuenta con 8 entradas analógicas: 6 entradas de tensión de extremo único o 3 entradas diferenciales, 2 entradas de corriente.

2) Resolución del ADC: 12 bits.

3) Frecuencia máxima de muestreo: 100 K/s (canal completo), canal único no inferior a 200 K/s.

4) Con diversos métodos de muestreo: muestreo temporal, muestreo de longitud fija, muestreo de un solo paso, muestreo en tiempo real.

5) Con funciones de filtrado paso bajo de entrada y protección contra sobretensión.

6) Con 16 entradas y salidas digitales: 8 entradas, 8 salidas.

7) Admite formas de onda: sinusoidal, cuadrada, triangular, dentada y arbitraria. El software del ordenador central puede recopilar y ajustar la forma de onda.

8) Frecuencia de forma de onda ajustable: rango de 0 a 10000 Hz, más de tres canales. Control de pantalla mediante software del ordenador central.

9) Admite protocolos de comunicación 485 y Ethernet.

2. Placa de usuario de desarrollo para microprocesador Cortex-M3

Microcontrolador mejorado STM32F103VBT6, placa de evaluación con todas las funciones de Embest. Simulador de programación, descarga, depuración de configuración, pantalla LCD, JTAG, USB, CAN, 485, Ethernet, Wi-Fi, UART, control de motor y otros periféricos. 3. Software del sistema

1) El software del sistema se utiliza con la tarjeta de adquisición de datos para recopilar y mostrar datos experimentales (forma de onda) en tiempo real, y permite realizar procesamiento y análisis estáticos y dinámicos de los datos.

2) Todos los datos de medición se pueden guardar e imprimir en formato Excel.

3) Permite controlar con precisión diversas formas de onda PID, y los parámetros PID y los valores de salida se pueden modificar en cualquier momento. Permite visualizar en tiempo real diversas funciones de control de forma de onda, como la onda sinusoidal PID y la onda cuadrada PID, 4 ciclos de control, 8 amplitudes de control y curvas de control.

4) Permite la comunicación en red, lo que permite que el ordenador se comunique con el servidor u otros ordenadores para transmitir datos de medición experimentales (forma de onda) en tiempo real.

IV. Sensores y módulos experimentales

1. Sensores:

1) Sensor piezoeléctrico: rango ≤10 kHz lineal ±2 %;

2) Sensor ultrasónico: rango de 0 a 60 cm, precisión ±2 %;

3) Sensor de microondas: distancia de detección de 3 a 8 m, ángulo de detección de 360 grados sin ángulo muerto;

4) Sensor de posición láser: rango de ±4 mm;

5) Sensor de velocidad fotoeléctrico: rango de 2400 rpm, precisión ±0,5 %;

6) Sensor de desplazamiento Hall: rango de ±5 mm, precisión ±2 %;

7) Sensor de fibra óptica

8) Sensor de frecuencia cardíaca: aumento de 300x;

9) Sensor piroeléctrico infrarrojo: distancia de detección de 2 m;

10) Sensor de gas: rango de 50 a 2000 ppm (alcohol); 11) Resistencia de platino Pt100 (T/S): rango de 0 a 800 °C, lineal ±2 % en sistema de tres hilos.

12) Sensor acelerómetro giroscópico de seis ejes integrado: MPU-6050.

13) Sensor de movimiento integrado: LIS344ALH.

14) Sensor de temperatura integrado: AD22105ARZ.

15) Sensor visual: Cámara industrial CMOS.

2. Módulos experimentales:

Módulo experimental con sensor piezoeléctrico, módulo experimental con sensor ultrasónico, módulo experimental con sensor de microondas, módulo experimental con sensor láser, módulo experimental con sensor fotoeléctrico, módulo experimental con sensor Hall, módulo experimental con sensor de fibra óptica, módulo experimental con sensor de frecuencia cardíaca, módulo experimental con sensor piroeléctrico infrarrojo, módulo experimental con sensor de gas, módulo experimental con sensor acelerómetro giroscópico de seis ejes integrado, módulo experimental con sensor de movimiento integrado, módulo experimental con sensor de temperatura integrado, módulo experimental con filtro de detección de desplazamiento de fase, etc.

Unidad de medición y control de velocidad y vibración de grado industrial: fuente de vibración de 1 Hz a 30 Hz (ajustable); fuente de rotación de 0 a 2400 rpm (ajustable), pulso de salida de la fuente de rotación y señal estándar industrial.

Unidad de control de temperatura: fuente de calor<200 ℃ (ajustable), rango de control de temperatura: temperatura ambiente de ~150 ℃, con capacidad para ajustar y controlar cualquier temperatura.

Plataforma de sensor visual: Cámara industrial CMOS de 1 millón de píxeles, velocidad de fotogramas de 60 fotogramas por segundo, distancia focal del objetivo de 50 mm, ajustable. Reconocimiento de colores: admite al menos 5 colores; reconocimiento de formas: admite objetos con formas triangulares, cuadradas, rectangulares, circulares y de otros tipos; reconocimiento de letras digitales: reconoce con precisión todos los números arábigos y letras pinyin; reconocimiento de códigos QR; reconocimiento del tamaño de la pieza: reconoce la forma y el tamaño de objetos triangulares, cuadrados, rectangulares, circulares y de otros tipos; reconocimiento de seguimiento de características: sigue el movimiento de objetos en tiempo real para trazar una trayectoria precisa; puede seguir y registrar diversos colores, como puntos y superficies; reconocimiento de matrículas; reconocimiento facial.

V. Proyectos experimentales

1. Experimento con sensor integrado

1) Experimento de medición multidimensional de ángulos y vibraciones basado en un sensor acelerómetro giroscópico de seis ejes integrado

2) Experimento de medición de movimiento y vibraciones basado en un sensor de movimiento integrado

3) Experimento de medición y control de temperatura basado en un sensor de temperatura integrado

2. Experimento con sensor inteligente

1) Experimento de medición de desplazamiento y presión con un sensor inteligente de fibra óptica basado en el microprocesador Cortex-M3

2) Experimento de medición de desplazamiento con un sensor Hall inteligente basado en el microprocesador Cortex-M3

3) Experimento de medición de distancia con un sensor ultrasónico inteligente basado en el microprocesador Cortex-M3

4) Experimento de medición de distancia y detección de objetos con un sensor inteligente de microondas basado en el microprocesador Cortex-M3

5) Experimento de medición de distancia con un sensor láser inteligente basado en el microprocesador Cortex-M3

3. Experimento con sensor de red

1) Experimento de medición de velocidad de red de sensores fotoeléctricos basado en Ethernet

2) Experimento de medición de frecuencia cardíaca con una red de sensores de frecuencia cardíaca basado en Ethernet

3) Experimento de medición de distancia con red de sensores infrarrojos basado en Ethernet

4) Experimento de medición de gas (alcohol) basado en red de sensores de gas Ethernet

5) Experimento de medición de vibración con red de sensores piezoeléctricos basado en Ethernet

4. Experimento de rendimiento de puente de un solo brazo con galgas extensométricas de lámina metálica

5. Experimento de rendimiento de medio puente con galgas extensométricas de lámina metálica

6. Experimento de rendimiento de puente completo con galgas extensométricas de lámina metálica

7. Experimento comparativo de rendimiento de un solo brazo, medio puente y puente completo con galgas extensométricas de lámina metálica

8. Experimento de influencia de la temperatura con galgas extensométricas de lámina metálica

9. Aplicación del puente completo de CC: experimento a báscula electrónica

10. Aplicación del puente completo de CA: experimento de medición de vibraciones

11. Experimento de medición de presión con un sensor piezorresistivo de silicio difuso

12. Experimento de rendimiento con un transformador diferencial

13. Experimento sobre la influencia de la frecuencia de excitación en las características del transformador diferencial

14. Experimento sobre la compensación de la tensión residual de punto cero del transformador diferencial

15. Aplicación del transformador diferencial: experimento de medición de vibraciones

16. Experimento de la característica de desplazamiento del sensor capacitivo

17. Experimento de la característica dinámica del sensor capacitivo

18. Experimento de la característica de desplazamiento del sensor de corrientes parásitas

19. Experimento sobre la influencia del material del cuerpo medido en las características del sensor de corrientes parásitas

20. Experimento sobre la influencia del tamaño del área corporal medida en las características del sensor de corrientes parásitas

21. Experimento de medición de vibraciones del sensor de corrientes parásitas

22. Experimento de medición de velocidad del sensor de corrientes parásitas

Versión para PC sincrónica:

GL4000 Plataforma experimental integral con sensores integrados  http://spanish.biisun.com/home/category/detail/id/97.html