生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)
一、設(shè)備概述：
KH-SW生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)是適應(yīng)生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)等專業(yè)需要，最新推出的新產(chǎn)品。KH-SW系列生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要用于醫(yī)科大學(xué)、醫(yī)學(xué)院的“醫(yī)用傳感器原理及檢測(cè)技術(shù)”等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。KH-SW系列生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用的傳感器大部分是實(shí)際測(cè)量結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生加強(qiáng)對(duì)書本知識(shí)的理解，并在實(shí)驗(yàn)過程中，通過信號(hào)的拾取，轉(zhuǎn)換，分析，培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工作者具有的基本操作技能與動(dòng)手能力。
二、設(shè)備特點(diǎn)：
1、KH-SW生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)使原有的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有了質(zhì)的變化，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的智能化，儀表虛擬化。智能傳感器是傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向�，F(xiàn)在世界上一些智能傳感器一般都是單片機(jī)+控制規(guī)則進(jìn)行控制的，智能性不高，很少能加入人工智能的思想，并不是真正意義上的智能傳感器。而利用嵌入式微處理器、智能理論（人工智能技術(shù)、神經(jīng)元技術(shù)、模糊理論）傳感器技術(shù)等集成而得到的新型傳感器，所組成嵌入式智能傳感器是真正意義上的智能化傳感器。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中利用個(gè)別傳感器作為實(shí)驗(yàn)實(shí)例使系統(tǒng)兼有檢測(cè)、判斷、網(wǎng)絡(luò)通信和信息處理等功能，能對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正、誤差補(bǔ)償、可提高測(cè)量精度；可對(duì)多傳感器參數(shù)進(jìn)行綜合處理；根據(jù)需要可以進(jìn)行自診斷和自校準(zhǔn)，提高數(shù)據(jù)的可靠性；對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)，后期處理，使用方便，提高數(shù)據(jù)的可靠性；有數(shù)據(jù)通信接口，能與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、在網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全球監(jiān)測(cè)控制；可實(shí)現(xiàn)無線傳輸。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全虛擬儀器顯示（示波器、失真度儀、FFT、電壓表、電流表……）代替現(xiàn)有的儀表。
2、為學(xué)生自主組合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開設(shè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)提供了工具。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是課堂知識(shí)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證、通過實(shí)驗(yàn)應(yīng)能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、自主創(chuàng)新能力。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中儀表的智能化可以讓學(xué)生通過自己編制程序?qū)崿F(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
3、傳感器的結(jié)構(gòu)已從原理型轉(zhuǎn)向工業(yè)檢測(cè)傳感器，傳感器已由定性轉(zhuǎn)向定量，有一定的精度，更便于計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)的特性分析。
4、儀器配溫度源、氣源、振動(dòng)源和轉(zhuǎn)動(dòng)源。傳感器配相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，便于操作和管理，實(shí)驗(yàn)完成后，可分別放入實(shí)驗(yàn)臺(tái)的柜子里和傳感器箱。能根據(jù)教學(xué)要求由幾個(gè)模塊組合成一個(gè)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
5、各種公共源也可用于學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及進(jìn)行一些開發(fā)性實(shí)驗(yàn)；電源及信號(hào)源設(shè)制有保護(hù)電路，確保學(xué)生在誤操作后不會(huì)損壞設(shè)備并保證學(xué)生的安全。
6、除實(shí)驗(yàn)?zāi)K上電路外并配有電子電路基本單元以及原理圖。如下：電壓放大器、差動(dòng)放大器、電荷放大器、電容變放器、移相器、相敏檢波器、電渦流變換器、低通濾波器等電路。
7、該產(chǎn)品可支持IT公司的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)。并和ARM9相結(jié)合實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的開發(fā)應(yīng)用，使開發(fā)與應(yīng)用相結(jié)合與實(shí)際控制相結(jié)合。
三、設(shè)備結(jié)構(gòu)：
KH-SW生物醫(yī)學(xué)傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)由主控臺(tái)、傳感器和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)桌五部分組成。
1、主控臺(tái)部分
提供高穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源和電壓、頻率、轉(zhuǎn)速等顯示儀表。
2、傳感器和實(shí)驗(yàn)?zāi)K部分
表格中生物信號(hào)檢測(cè)符合國(guó)家對(duì)醫(yī)學(xué)儀器的安全要求，各項(xiàng)檢測(cè)傳感器對(duì)人體的漏電流＜10μA。生物信號(hào)的數(shù)據(jù)采集由V9.0版數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集、處理。
3、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件
V9.0版數(shù)據(jù)采集器是在原V8.0版基礎(chǔ)上的一個(gè)升級(jí)版本，針對(duì)目前市售的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所配的采集器（卡）動(dòng)態(tài)范圍太小，分辨率和精度過低的缺點(diǎn)，V9.0版采用了工業(yè)級(jí)的完善解決方案，達(dá)到了很高的測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)范圍，接口部分采用USB接口，方便用戶的實(shí)際使用。該采集器既能滿足完全的實(shí)驗(yàn)要求，取代現(xiàn)有的儀表顯示讀數(shù)，也可作為科研人員直接的科研開發(fā)使用。具體技術(shù)指標(biāo)如下：
1)接口標(biāo)準(zhǔn)：USB接口
2)A/D：12位
3)通道數(shù)：可以擴(kuò)展到8通道
4)采樣：同步、異步
5)觸發(fā)方式：軟觸發(fā)、硬觸發(fā)
6)采樣頻率：100KHz（分檔可選）
7)測(cè)量誤差：0.2mv
8)測(cè)量量程：最大可達(dá)正負(fù)15V
9)支持電壓、電流信號(hào)直接輸入，無需配備轉(zhuǎn)換器
10)可以擴(kuò)充D/A通道
11)環(huán)境：windows98/2000/xp
12)軟件：配備傳感器綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成套實(shí)驗(yàn)軟件包及高聯(lián)虛擬儀器軟件包（如虛擬濾波器，頻譜分析，失真度測(cè)量等）
4、實(shí)驗(yàn)桌
專用實(shí)驗(yàn)桌尺寸為1600×800×750(mm)，實(shí)驗(yàn)桌面上預(yù)留顯示器或示波器安放位置。兩個(gè)特制柜可分別安放實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴陀?jì)算機(jī)主機(jī)及鍵盤。
| 傳感器 |
�！K |
技 術(shù) 指 標(biāo) |
| 心音傳感器 |
心音測(cè)量模塊 |
0.1-1500Hz、心音曲線描繪的 |
| 心跳傳感器 |
心跳測(cè)量模塊 |
頻率響應(yīng)0.1-1000Hz、心電圖曲線描繪、靈敏度1mv/cm |
| 脈搏傳感器 |
脈搏測(cè)量模塊 |
實(shí)時(shí)檢測(cè)各種脈搏、脈搏曲線描繪 |
| 呼吸流量傳感器 |
呼吸流量測(cè)量模塊 |
描繪肺通氣量曲線 |
| 呼吸波傳感器 |
呼吸波測(cè)量模塊 |
實(shí)時(shí)反應(yīng)呼吸頻率及呼吸波形、呼吸比 |
| 血壓測(cè)量傳感器 |
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測(cè)量范圍： 50—300mmHg |
| 體溫測(cè)量傳感器 |
|
測(cè)量范圍：35—43℃ |
檢測(cè)與轉(zhuǎn)換（傳感器）技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱（12種傳感器）
一、概述：
KH-812A檢測(cè)與轉(zhuǎn)換(傳感器)技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱，是根據(jù)《中華人民共和國(guó)教育行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》電工實(shí)驗(yàn)室或電類專業(yè)實(shí)訓(xùn)室儀器設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)，教育部"振興21世紀(jì)職業(yè)教育課程改革和教材建設(shè)規(guī)劃"要求，按照職業(yè)學(xué)校的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)要求和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和職業(yè)崗位的技能要求，研制和開發(fā)的產(chǎn)品。
KH-812A檢測(cè)與轉(zhuǎn)換(傳感器)技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱，適合高等職業(yè)學(xué)校、中等職業(yè)學(xué)校的機(jī)電設(shè)備安裝與維修、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、電氣運(yùn)行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修、機(jī)械和機(jī)電一體化等專業(yè)的必修課程模塊《自動(dòng)控制技術(shù)》和非機(jī)電類專業(yè)的選修課程《工業(yè)自動(dòng)化》模塊的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。也適合技工學(xué)校機(jī)電類專業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)習(xí)，還適合職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校的安裝、維修電工中級(jí)班，安裝、維修電工高班，安裝、維修電工技師班，安裝、維修電工高級(jí)技師班的培訓(xùn)和實(shí)操。
二、實(shí)驗(yàn)箱技術(shù)指標(biāo)：
（一）顯示儀表要求：
1、實(shí)驗(yàn)箱提供四組直流穩(wěn)壓電源：±5V、±15V；1.2~12V可調(diào)，具有短路保護(hù)功能。
2、低頻信號(hào)發(fā)生器：1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào)，Vp-p值10V，最大輸出電流0.5A。
3、差動(dòng)放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動(dòng)結(jié)構(gòu)，增益為1-150 倍的直流放大器。
4、數(shù)字式電壓表：三位半顯示，量程±2V、±20V，輸入阻抗100KΩ，精度1%。
5、數(shù)字式頻率/轉(zhuǎn)速表：由四只數(shù)碼管，2只發(fā)光管組成，輸入阻抗100KΩ，精度1%。頻率測(cè)量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍1-9999Pem。
（二）三源部分：
1、加熱源：6V、12V交流電源加熱，溫度控制范圍0~100℃。
2、轉(zhuǎn)動(dòng)源：0-12V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)。
3、振動(dòng)源：振動(dòng)頻率1-30Hz，共振頻率12Hz左右。
（三）數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：
數(shù)據(jù)采集工作12位AD轉(zhuǎn)換、RS232接口，分辨率由1/22048，采樣周期1m-100ms，采樣速度可選擇，即可單次采樣亦能連續(xù)采樣。提供的處理軟件有良好的計(jì)算機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等。
三、主要技術(shù)參數(shù)：
1、 輸入電源：AC220V±5% 50±1Hz
2、 額定電流：≤5A
3、 直流電源：±5V ±15V
4、 穩(wěn)壓系數(shù)：±1%
5、 電壓紋波：≤10mV
6、 非線性誤差：≤5% |
7、 測(cè)量精度：≤1%
8、 功 耗：100VA
9、 輸出電流：1A
10、相對(duì)溫度：-5℃～40℃
11、相對(duì)濕度：＜85%（25℃）
12、實(shí)驗(yàn)箱規(guī)格：480×340×210mm |
四、傳感器種類及技術(shù)指標(biāo)：
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序號(hào)
|
實(shí) 驗(yàn) 模 塊
|
傳 感 器 名 稱
|
量 程
|
精 度
|
|
1
|
電阻與霍爾式傳感器模塊
|
電阻式傳感器
|
± 2mm
|
± 1.5%
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|
2
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霍爾式傳感器
|
≥ 2mm
|
0.2%
|
|
3
|
電容式傳感器模塊
|
電容式傳感器
|
± 5mm
|
± 3%
|
|
4
|
電感式傳感器模塊
|
電感式傳感器
|
± 5mm
|
± 2%
|
|
5
|
光電式傳感器模塊
|
光電式傳感器
|
0-2400轉(zhuǎn)/分
|
≤ 1.5%
|
|
6
|
渦流式傳感器模塊
|
渦流式傳感器
|
≥ 1mm
|
± 3%
|
|
7
|
溫度式傳感器模塊
|
溫度式傳感器
|
0-100℃
|
± 2%
|
|
8
|
|
磁電式傳感器
|
|
0 .5V/m
|
|
9
|
壓電式加速度傳感器模塊
|
壓電式加速度傳器
|
1-30Hz
|
± 2%/s
|
|
10
|
差動(dòng)放大器轉(zhuǎn)換電路
|
渦流測(cè)速傳感器
|
0-2400轉(zhuǎn)/分
|
≤ 1.5%
|
|
11
|
低頻振蕩器轉(zhuǎn)換電路
|
磁電測(cè)速傳感器
|
0-2400轉(zhuǎn)/分
|
≤ 1.5%
|
|
12
|
|
霍爾式測(cè)速傳感器
|
0-2400轉(zhuǎn)/分
|
± 1.5%
|
|
13
|
|
轉(zhuǎn)速傳感器
|
0-2400轉(zhuǎn)/分
|
≤ 1.5%
|
五、KH-812A檢測(cè)與轉(zhuǎn)換(傳感器)技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱特點(diǎn)：
1、傳感器外殼采用進(jìn)口透明有機(jī)玻璃與硬聚氯制做，內(nèi)部裝置各種精密傳感器。
2、每種傳感器每個(gè)獨(dú)立，傳感器上印有原理圖與接線口，給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)快捷方便，而且老師可以帶到課堂上講課用。
3、傳感器轉(zhuǎn)換電路板采用模塊式結(jié)構(gòu)，模塊上印有轉(zhuǎn)換原理圖與接線口。
4、學(xué)校選購(gòu)可根據(jù)要求增減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還可以根據(jù)新產(chǎn)品的開發(fā)不斷拓展。
六、傳感器配備清單：
|
序號(hào)
|
器 件 名 稱
|
單位
|
數(shù)量
|
序號(hào)
|
器 件 名 稱
|
單位
|
數(shù)量
|
|
1
|
電阻式霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
17 |
溫度式傳感器AD590 |
個(gè)
|
1
|
|
2
|
電容式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
18 |
磁電式傳感器 |
個(gè)
|
1
|
|
3
|
電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
19 |
磁電測(cè)速傳感器 |
個(gè)
|
1
|
|
4
|
光電式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
20 |
壓電加速度式傳感器 |
個(gè)
|
1
|
|
5
|
渦流式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
21 |
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器
|
個(gè)
|
1
|
|
6
|
溫度式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
22 |
轉(zhuǎn)速傳感器
|
個(gè)
|
1
|
|
7
|
壓電加速度式傳感器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
23 |
測(cè)微器
|
把
|
1
|
|
8
|
差動(dòng)放大器轉(zhuǎn)換電路
|
塊
|
1
|
24 |
位移臺(tái)架 |
個(gè)
|
1
|
|
9
|
低頻振蕩器轉(zhuǎn)換電路 |
塊
|
1
|
25 |
鐵片、銅片、鋁片各一
|
個(gè)
|
3
|
|
10
|
電阻式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
26 |
溫度計(jì)0-100℃
|
支
|
1
|
|
11
|
電容式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
27 |
Φ8×4磁鋼
|
塊
|
1
|
|
12
|
霍爾式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
28 |
說明書實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
|
本
|
1
|
|
13
|
電感式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
29 |
連接導(dǎo)線
|
根
|
25
|
|
14
|
光電式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
30 |
微機(jī)連接線
|
根
|
1
|
|
15
|
渦流式傳感器
|
個(gè)
|
1
|
31 |
數(shù)據(jù)采集處理軟件
|
盤
|
1
|
|
16
|
渦流測(cè)速傳感器
|
個(gè)
|
1
|
32 |
|
七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：（帶※號(hào)為思考實(shí)驗(yàn)）
實(shí)驗(yàn)一 電阻式傳感器的單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 電阻式傳感器的半橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三 電阻式傳感器的全橋性能實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四 電阻式傳感器的單臂、半橋和全橋的比較實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五 電阻式傳感器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)六 電阻式傳感器的電子秤實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)七 變面積式電容傳感器特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八 差動(dòng)式電容傳感器特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)九 電容傳感器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)十 電容傳感器的電子秤實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)十一 差動(dòng)變壓器的特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十二 自感式差動(dòng)變壓器的特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十三差動(dòng)變壓器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)十四 差動(dòng)變壓器的電子秤實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)十五 光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十六 光電式傳感器的旋轉(zhuǎn)方向測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十七 接近式霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十八 霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十九 渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十 被測(cè)體材質(zhì)對(duì)渦流傳感器特性的影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十一 渦流式傳感器的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)二十二 渦流式傳感器的測(cè)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十三 溫度傳感器及溫度控制實(shí)驗(yàn)（AD590）
實(shí)驗(yàn)二十四 磁電式傳感器的特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十五 磁電式傳感器的測(cè)速實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十六 磁電式傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)*
實(shí)驗(yàn)二十七 壓電加速度式傳感器的特性實(shí)驗(yàn)
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