SBQG-03A工業傳感器檢測及控制實訓臺
一、建設背景
工業傳感器檢測及控制實訓臺、隨著科技的飛速發展，傳感器技術已成為現代工業、農業、醫療、家居等各個領域的重要技術支撐。為了使學生深入了解傳感器的工作原理、性能特點和應用領域，提高學生的實際操作能力和創新意識，傳感器與檢測技術作為物聯網（IoT）、工業自動化以及眾多前沿科技領域的基石，其重要性不言而喻。這些技術不僅是實現信息感知與交互的關鍵手段，更是推動智慧城市構建、智能制造升級以及精準環境監測等領域發展的關鍵驅動力。隨著技術的不斷革新和應用場景的持續拓展，對掌握傳感器與檢測技術的高素質、高技能人才的需求也日益迫切。
然而，反觀當前職業教育體系，在傳感器與檢測技術的教學實踐中，卻普遍面臨著多重挑戰。首先，實訓教學設備陳舊落后，難以跟上技術發展的步伐，導致學生無法接觸到最新、最前沿的技術設備，限制了其技能水平的提升。其次，教學手段單一，往往停留在理論講授和簡單演示的層面，缺乏深度互動和實操機會，難以激發學生的學習興趣和創造力。再者，實踐環節嚴重不足，學生缺乏足夠的動手實踐機會，難以將理論知識轉化為實際技能，更難以形成解決實際問題的能力。
這些問題的存在，不僅影響了傳感器與檢測技術專業的教學質量，更制約了人才培養的質量和效率，難以滿足行業對高技能人才的需求。因此，建設一個集教學、實訓、科研為一體的傳感器與檢測技術創新實訓室，不僅是對當前教學困境的有力回應，更是推動職業教育與產業發展深度融合、培養高素質技能型人才的迫切需求。
傳感器檢測實訓室的建設，旨在通過引入先進的實訓設備、創新的教學手段以及豐富的實踐項目，為學生提供一個全方位、多層次的學習平臺。在這里，學生不僅能夠掌握傳感器與檢測技術的基本理論知識和技能，更能夠通過實際操作和項目實踐，將所學知識融會貫通，形成解決實際問題的能力。同時，實訓室還將作為科研創新的重要基地，支持教師和學生開展科研項目和技術開發，推動科研成果的轉化和應用，為產業發展注入新的動力。
二、培養目標與專業定位
工業傳感器檢測及控制實訓設備以培養具有傳感器技術研發、系統集成、應用開發能力的高素質技術人才為目標。通過實訓室的建設，學生能夠掌握傳感器的工作原理、設計方法、檢測技術以及數據采集與處理的相關技能。專業定位在電子信息工程、自動化、物聯網工程等相關領域，以滿足行業對于傳感器技術人才的迫切需求。實訓室提供的實踐環境和項目案例，將有助于學生在未來的職業生涯中快速適應并勝任相關工作。
三、產品概述
工業傳感器檢測及控制實訓臺由單面型材實訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、傳感器實訓組套等組成。本產品具有開放性、工業性、綜合性、便捷性等特點；能夠在完成常規的傳感器配線、調試、信號采集實訓的基礎上，進一步進行執行部分與檢測部分的組合應用實訓及檢測技術課程設計。
傳感器實訓組套覆蓋了常用的標準工業傳感檢測元件，通過鋁型材快速連接器與各實訓單元組合，從而搭建各種檢測方案。為了進一步充分體現傳感檢測元件在工業環境中的典型應用，實訓單元包含了位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元。
四、產品特點
1.開放性：安全面板插座的應用開放了產品的電氣元件接口；鋁型材快速連接器的應用開放了各組件的拆裝和檢測方案的自由搭建；從而使得學生可以真正實現動手實操。
2.綜合性：產品涵蓋了機械裝調、電機驅動、傳感檢測、編程控制、低壓配電、識圖配線等知識點，有效提高了學生的實訓興趣與實訓效果。
3.工業性：產品所配的電氣元件、檢測元件等均采用實際工業用器件，非標件的加工符合工業標準，最大程度的縮短了與工業級設備的差距。
4.便捷性：整機采用一體化設計模式，配置了剎車腳輪、鋁型材屏、導線掛架、支撐底板等；同時面板插座與鋁型材板快速連接器的使用使得實訓能夠更加安全便捷的進行。
五、整機參數
1.整機尺寸：1620*790*1800mm
2.整機容量：≤1.0KVA；
3.適用電源：380VAC±10%（50Hz）
六、產品組成：工業傳感器檢測及控制實訓臺主要由單面型材實訓臺架、交流電源模塊、直流電源模塊、數據采集卡模塊、按鈕指示燈模塊、繼電器模塊、位置控制單元、角度控制單元、溫度控制單元、傳感器實訓組套等組成。
1、單面型材實訓臺架：尺寸1620*790*1800mm；單面型鋁型材屏；鋁型材框架；剎車腳輪；導線掛架；配文件柜。
2、交流電源模塊：為實訓模塊提供交流電源；三相四線380VAC電源經剩余電流動作斷路器給裝置供電；指示燈監控電網電壓，設有保險絲保護；設有手動自動選擇按鈕，可手動控制液壓泵啟停，提供三相五線電源通過安全插座引出各一組。
3、直流電源模塊：為實訓模塊提供直流DC24V電源；設有電流電壓表進行電源顯示；帶保險和供電開關，將DC24V電源通過安全插座引出各多組。
4、數據采集卡模塊：可實現設備中各傳感器參數采集與相關執行器件的控制實訓功能。
5、按鈕指示燈模塊：紅、綠色按鈕、指示燈、蜂鳴器，所有接線點通過面板插座引出。可用于搭建控制回路啟停功能。
6、繼電器模塊：由繼電器、指示燈組成，所有接線點引出。可用于控制執行元件功能。
7、位置控制單元：位置控制單元由步進滑臺、鋁型材快速連接器組成；所有控制接線點引出。
8、角度控制單元：角度控制單元由永磁直流減速電機、碼盤機構組成；所有控制接線點引出。
9、溫度控制單元：溫度控制單元由亞克力罩、加熱器、排風扇組成；所有控制接線點引出。
10、傳感器實訓組套：各傳感器組件均由傳感器、鋁型材快速連接器組成；所有接線點通過面板插座引出。
七、實訓內容
1.應變片荷重傳感器接線及信號采集訓練；
2.直線位移傳感器接線及信號采集訓練；
3.電感式傳感器(PNP) 接線及信號采集訓練；
4.電感式傳感器(NPN) 接線及信號采集訓練；
5.安全光幕（PNP）接線及信號采集訓練；
6.光電反射（NPN）接線及信號采集訓練；
7.光電反射（PNP）接線及信號采集訓練；
8.電容傳感器（PNP）接線及信號采集訓練；
9.電容傳感器（NPN）接線及信號采集訓練；
10.凹槽型光電傳感器接線及信號采集訓練；
11.光電對射傳感器接線及信號采集訓練；
12.色標式傳感器接線及信號采集訓練；
13.光纖傳感器接線及信號采集訓練；
14.超聲波傳感器（模擬型）接線及信號采集訓練；
15.增量編碼器接線及信號采集訓練；
16.絕對編碼器接線及信號采集訓練；
17.渦輪流量計接線及信號采集訓練；
18.壓力傳感器接線及信號采集訓練；
19.浮球液位開關接線及信號采集訓練；
20.熱電阻傳感器接線及信號采集訓練；
21.熱電偶傳感器接線及信號采集訓練；
22.投入式液位傳感器接線及信號采集訓練。
23.輔助性實訓內容：LabVIEW編程軟件實訓；虛擬儀器技術實訓；
24.傳感器調試控制技術：信號放大與變送、信號采集、工程量值計算、應用與控制；
25.傳感器配線技術：傳感器接線圖識圖與施工；兩線制、三線制、NPN、PNP；
26.傳感器信號采集技術：開關量、模擬量、脈沖信號；
27.控制技術：儀表控制、調試、排故；儀表維修和保養技術實訓；
27.配套電路技術：指示燈、供電電源等安裝調試與應用；
29.電氣/電子技術：電器連接、電路故障診斷及排除。
八、工業傳感器檢測及控制實訓臺配置清單
序號 | 品名 | 規格 | 單位 | 數量 |
（一）單面型材實訓臺架 |
1 | 單面型材實訓臺架 | 1620*790*1800mm；單面型鋁型材屏；鋁型材框架；剎車腳輪；導線掛架；配文件柜 | 套 | 1 |
（二）交流電源模塊 |
1 | 剩余電流動作斷路器 | 4極；額定10A；C型脫扣特性；剩余動作電流0.03A | 臺 | 1 |
2 | 熱過載繼電器 | 電流等級25；整定電流范圍2.5-4A（6aM、10gG）；與接觸器（CJX2-09系列）插入安裝 | 臺 | 1 |
3 | 交流接觸器 | 額定9A/380VAC；4開（3主1輔）；線圈電壓220VAC（50Hz） | 臺 | 1 |
4 | 信號燈 | 紅色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 | 個 | 1 |
5 | 信號燈 | 綠色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 | 個 | 1 |
6 | 信號燈 | 黃色；Ф16；220VAC；超短型；LED燈 | 個 | 1 |
7 | 平鈕 | 復位型；紅色；Ф22；1開1閉 | 個 | 1 |
8 | 平鈕 | 復位型；綠色；Ф22；1開1閉 | 個 | 1 |
9 | 旋鈕 | 二檔；右旋自鎖；黑色；Ф22；1開1閉 | 個 | 1 |
10 | 緊急鈕 | 扭動釋放型；紅色；Ф22；1開1閉 | 個 | 1 |
11 | 多功能插座（3孔） | 3孔；額定10A；藍色；防濺；IP44 | 個 | 2 |
（三）直流電源模塊 |
1 | 指針式直流電壓表 | 代號V；量程0-30VDC；精度1.5；直接接通型；板表系列70*40mm；帶黑色安裝框 | 塊 | 1 |
2 | 指針式交流電流表 | 代號A；量程0-5A；精度1.5；直接接通型；板表系列70*40mm；帶黑色安裝框 | 塊 | 1 |
3 | 開關電源 | 單組輸出24VDC；額定101W/4.2A；尺寸159*97*38mm | 臺 | 1 |
4 | 船型開關 | 1開（ON-OFF兩位置）；開關容量16A/250VAC；黑紅帶燈型；4腳型；面板尺寸31*22.5 | 個 | 1 |
（四）數據采集卡模塊 |
1 | 數據采集卡 | 8 個模擬輸入(AI) 通道、2 個模擬輸出(AO) 通道、12 個數字輸入/ 輸出(DIO) 通道、1個帶USB接口的32位計數器。 | 張 | 1 |
2 | 轉速表 | 顯示范圍：0-999999，輸入信號：開關、電平脈沖信號，顯示倍率：1-9999. |
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|
3 | 流量積算儀 | 測量范圍：0-9999（瞬時），精度：0.2級，輸出信號：開關量、模擬量、RS485. |
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（五）按鈕指示燈模塊 |
1 | 平鈕 | 復位型；綠色；圓形；Ф16；1開1閉 | 個 | 6 |
2 | 平鈕 | 復位型；紅色；圓形；Ф16；1開1閉 | 個 | 6 |
3 | 信號燈 | 綠色；Ф16；24VDC/AC；超短型；LED燈 | 個 | 1 |
4 | 信號燈 | 紅色；Ф16；24VDC/AC；超短型；LED燈 | 個 | 1 |
5 | 閃光蜂鳴器 | 紅色；Φ16；24VDC/AC；LED燈 | 個 | 1 |
（六）繼電器模塊 |
1 | 繼電器模塊 | 線圈電壓24VDC；14個寬腳；觸點負載10A/250VAC；綠燈顯示；觸點材料銀合金 | 個 | 4 |
2 | 繼電器底座 | 配HH54P系列繼電器；銅帶連接 | 個 | 4 |
3 | 信號燈 | 綠色；Φ8；24VDC | 個 | 4 |
（七）位置控制單元 |
1 | 步進滑臺 | 有效行程200mm；配套單出軸42*47步進電機（1.7A）；有效負載7kg；最大速度80mm/s；1204滾珠絲杠；外直線導軌結構；直線導軌軌寬15mm；導軌總厚16mm；配單滑塊；3060鋁型材框架 | 個 | 1 |
2 | 兩相步進電機驅動器 | 輸入電壓12-48VDC；輸入信號電壓4-28VDC；輸入電流0.3-2.2A；步進脈沖頻率2-2MHz；3位撥碼開關；8種電流細分選擇 | 臺 | 1 |
（八）角度控制單元 |
1 | 永磁直流減速電機 | 24VDC；50G馬達；減速比1/242；14Rpm；15Kg.cm；0.36A；軸徑Ф6 | 臺 | 1 |
2 | 碼盤機構 | 鋁合金材質；等比例分割槽 | 個 | 1 |
（九）溫度控制單元 |
1 | 直流風扇 | 60*60*25mm；滾珠軸承；24VDC；2.88W/0.12A；4000rpm；CFM19.03；4.05mmH2O；31dBA；58g | 個 | 1 |
2 | PTC加熱器 | 24VDC/10W；干燒表溫120℃；尺寸60*28*7mm | 個 | 1 |
（十）液位流量控制單元 |
1 | 儲水池 | 300*300*400mm，進口透明亞克力 | 個 | 1 |
2 | 上水箱 | 直徑200*400mm，進口透明亞克力 | 個 | 1 |
3 | 水泵 | AC220V,125W,揚程12m,流量2.8m3/h | 個 | 1 |
4 | 水泵調速器 | AC220V/200W | 個 | 1 |
（十一）傳感器實訓組套 |
1 | 接近開關（電容） | 圓柱形；M18*1；檢測距離10mm；電容式；NPN三線NO（常開）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
2 | 接近開關（電容） | 圓柱形；M18*1；檢測距離10mm；電容式；PNP三線NO（常開）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
3 | 光電開關（漫反射） | 圓柱形；M18*1；檢測距離300mm；擴散反射式；PNP三線NO（常開）；金屬殼；靈敏度調節器；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
4 | 光電開關（漫反射） | 圓柱形；M18*1；檢測距離300mm；擴散反射式；NPN三線NO（常開）；金屬殼；靈敏度調節器；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
5 | 光電開關（對射） | 圓柱形；M18*1；檢測距離5000mm；對射式；PNP三線NO（常開）；塑料殼；12-24VDC供電；LED指示 | 對 | 1 |
6 | 光電開關（槽型） | L型；槽寬5mm；紅外光；5-24VDC供電；PNP輸出；LED指示；2m電纜；尺寸26*18.5*15.5 | 個 | 1 |
7 | 色標開關（光電） | 光源色譜紅、綠；靈敏度可調；10-30VDC供電；尺寸20*45*85mm；引線2m； | 個 | 1 |
8 | 光纖放大器 | PNP輸出；VR調節（粗/微調）；響應時間1ms以下；12-24VDC供電；紅色LED光源；各類線纜長度2m；尺寸15*39*73mm | 個 | 1 |
9 | 光纖線（漫反射） | M6；漫反射型；檢測距離120mm；最小檢測物體Φ0.03；額定彎曲半徑R30；各類線纜長度2m | 個 | 1 |
10 | 接近開關（電感） | 圓柱形；M12*1；檢測距離4mm；電感式；PNP三線NO（常開）；金屬殼；非屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
11 | 接近開關（電感） | 圓柱形；M12*1；檢測距離2mm；電感式；NPN三線NO（常開）；金屬殼；屏蔽式；12-24VDC供電；LED指示 | 個 | 1 |
12 | 稱重傳感器（懸臂梁） | 量程10KG；靈敏度2.0±0.1mV/V；超載能力150%；鋁合金材質；精度等級C3；尺寸106*30*22mm | 個 | 1 |
13 | 稱重變送器 | 輸出信號4-20mA；12-26VDC供電；傳感器激勵電壓5VDC；輸入靈敏度1.5-2.1mV/V；尺寸115*80*35mm | 臺 | 1 |
14 | 旋轉編碼器（增量） | 實心軸；脈沖數360；推挽輸出；3路輸出；軸徑Φ6；外徑Φ38；止口Φ20；D型切口；電纜側出；工作電壓24V；各類線纜輸出1.5m | 個 | 1 |
15 | 直線位移傳感器（滑塊式） | 滑塊式；量程400mm；電阻5KΩ；線性度0.05%；重復精度0.01mm；電氣行程405mm；最大工作電壓42VDC；尺寸407*62*60mm；驅動力≤3N；工作速度≤10m/s | 支 | 1 |
16 | 安全光柵 | 光軸距20mm；光軸數4；檢測幅度120mm；PNP；電源電壓10-30VDC；響應時間10ms以下；檢測對象不透明體；鋁合金外殼；PMMA前罩；ABS端蓋 | 套 | 1 |
17 | 數字溫控器 | 1/16DIN；48*48*78mm；電壓輸出（用于驅動SSR）；兩點報警；可安裝可選單元；輸入類型熱電偶、紅外線傳感器、鉑電阻；電源電壓100-240VAC | 臺 | 1 |
18 | 絕對值編碼器 | 輸出形態NPN集電極開路輸出；電源電壓12-24VDC；分辨率1024（10位）；安裝方式外徑Φ50；軸徑Φ6；連接方式固定電纜2M | 個 | 1 |
19 | PT100型熱電阻 | 全316不銹鋼；探頭式；量程-200℃-+500℃；探桿Φ7*200mm；安裝螺紋M12*1；線長1m | 個 | 1 |
20 | K型熱電偶 | 全316不銹鋼；探頭式；量程0℃-800℃；探桿Φ7*200mm；安裝螺紋M12*1；線長1m | 個 | 1 |
21 | 超聲波傳感器 | 工作電壓10-30VDC；檢測范圍70-1000mm；模擬量輸出0-10V或4-20mA | 個 | 1 |
22 | 渦輪流量傳感器 | 工作電壓10-30VDC；模擬量輸出0-10V或4-20mA，精度：1.0級 | 個 | 1 |
23 | 壓力傳感器 | 工作電壓10-30VDC；模擬量輸出0-10V或4-20mA，精度：1.0級 | 個 | 1 |
24 | 浮球液位開關 | 不銹鋼材質，間距可調，300mm. | 個 | 1 |
★（十二）通訊板接口 |
1 | 通訊板 | 1）實驗臺地址范圍0-255。 2）具有WIFI、RJ45、RS485上位機通信接口。 3）上位機與各學生實驗臺數據交換，接口轉換功能。 4）工作溫度范圍-20℃～+50℃。 | 套 | 1 |
2 | ★實驗臺管理系統（上位機軟件）（具有軟件著作權） | 1）添加、刪除、配置各實驗臺模塊。 2）實時監測各學生實驗臺各項模塊實時參數。 3）遠程控制各實驗臺模塊功能開關，按鍵鎖定。 4）軟件用戶登錄管理功能。 | 套 | 1 |
