传感器实训室建设可行性报告

传感器实训室建设方案

一、简介
传感器实训室建设是以突出学生职业技能培养为目的，传感器实训室建设主要为提高电气自动化设备安装与维修、电气运行与控制、机电设备安装与维修等专业学生的综合实验实训能力，培养学生应用传感器技术的能力、检测电路、典型电子产品制作以及调试能力等。
    根据职业的技能需求设计综合实验项目，根据岗位的工作内容设计实验内容；根据工作过程设计教学过程和实验检测手段。
    实验项目设计思路是依托课程教学大纲开发实验项目。根据核心课程《传感器应用技术》的教学目标，调整实践教学内容，使毕业生更加符合企业行业需要；另一方面，通过行业协会和专业建设指导委员会进行人才市场的评价反馈，在教学中制订典型工作任务，在典型工作任务的基础上形成具体工作任务，在具体任务中制订目标、工作方法、技术要求等，并逐步形成实践教学动态调整机制，以突出校企合作、工学结合、产教融合的人才培养模式。
二、项目建设的必要性
1．技师学院评建和教学的需要
传感器与检测技术是信号获取与检测旳核心，已经广泛应用于机电设备生产、智能制造、电子设备制造、仪器仪表制造等领域。随着应用领域旳不断扩大，人才需求也不断增加，加强传感器与检测技术学习势在必行。
传感器与检测技术实验室是当前急需建设的实验室，也是打造专业特色的实践教学需要。可完成《传感器技术与应用》课程实践教学，该课程是电气运行与控制、机电设备安装与维修专业的核心课程之一，也可满足电气自动化技术专业、机电一体化技术等大专专业课程实验需求，也可开展电工技术与技能、电子技术与技能、传感器技术与应用等课程的综合性实验。实验室辐射专业多，使用人数多，利用率高。
目前，学校实践教学条件远远不能满足评建的需要，因此需要增补建设相关实验实训室，同时，本项目的建设也能够满足电气自动化设备安装与维修、机电设备安装与维修2个预备技师专业的教学基本要求。
2. 高素质技能型人才培养的需要
电气运行与控制专业，电气自动化设备安装与维修专业主要培养从事电气设备、机电一体化产品和设备的使用、安装、调试、运行、维护等工作；机电设备安装与维修专业主要培养从事机电设备安装、调试、维护、维修、及营销等工作。另外，该专业由于就业前景良好，招生数量稳定，学生人数每年保持在910人左右。
3.实践教学的需要
    传感器与检测技术是信号获取与检测旳核心，已经广泛应用于机电设备生产、智能制造、电子设备制造、仪器仪表制造等领域。随着应用领域旳不断扩大，人才需求也不断增加，加强传感器与检测技术学习势在必行。
4.实验室涉及专业、课程多，使用用途广，设备利用率高
传感器与检测技术实验室是当前急需建设的实验室，也是打造专业特色的实践教学需要。可完成《传感器技术与应用》课程实践教学，该课程是电气运行与控制、机电设备安装与维修专业的核心课程之一，也可满足电气自动化技术专业、机电一体化技术等大专专业课程实验需求，也可开展电工技术与技能、电子技术与技能、传感器技术与应用等课程的综合性实验。实验室辐射专业多，使用人数多，利用率高。
5.以学生为本，开展个性化服务
以学生为本，培养学生兴趣，开展第二课堂，通过综合实践检验职业技能，加强实训提高就业竞争力。
三、建设的可行性
1.采取走出去、请进来旳方法，已在区内学校调研，突出差异化，彰显我校实践教学特色，制定了项目建设旳方案。
2.建设经费是学校自筹资金。
3.实验室设备技术成熟、厂家较多。
四、主要工作思路
以“宽口径、厚基础、强技能、重应用、倡创新”为培养模式，尊重学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，发展学生的个性特长，既给学生以刚性——符合培养规格，又给学生以弹性——培养创新能力，突出技能培养，坚持理论教学与实践教学的结合、课内教学与课外学习的融合，围绕人才培养目标，适应办学规模，高标准建设重点突出、特色鲜明的传感器与检测技术实验室。
进一步强化实验实训中心在我系教学、科研和社会服务中的作用。立足于学生成长，着眼于技能培养，落实于就业竞争力，坚持“以人为本”的素质教育理念，积极推进实验实训教学改革，形成“一体化、分层次、多形式”完整的实验教学系统，坚持“课程实验、专业实践、专业实训”三位一体的实验教学体系，坚持构建由“基础型-综合型-创新型”的分层次实验教学模式，实现人才技能结构化的培养，通过课程实验打好基础，通过专业实践检验技能，专业实训提高就业竞争力。以改革创新为动力，完善机制，规范制度，合理布局，突出重点，强化特色，加强实验室建设，扩大实验室开放，促进资源共享，提高投资效益，全面提升实验室建设水平。
五、预期效果
1.为适应新形势下对技术技能人才的需求，为使学生从传统的知识学习型向能力发展型过渡, 重视学生的能力和素质培养，本实验室将立足电气控制、机械自动化的特点、面向工程实际、注重实践能力的培养。
2.为教师从事教学、科学研究提供基本保障。
3.进一步加强产学研密切合作，与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地，培养出一大批社会需要的高素质劳动者和技术技能人才。
可以开设的实验有：金属箔式应变片单臂电桥性能实验、金属箔式应变片半桥性能实验、金属箔式应变片全桥性能实验、直流全桥的应用电子秤实验、交流全桥的应用振动测量实验、差动变压器的性能实验、激励频率对差动变压器特性的影响实验、差动变压器零点残余电压补偿实验、差动变压器的应用振动测量实验、电容式传感器的位移特性实验、直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验、用磁电式原理测量地震、压电式传感器振动实验、电涡流传感的应用电子秤实验、光纤传感器的位移特性实验等。
六、实验室科研，社会服务功能规划表

实验室名称	传感器与检测技术实验室
服务专业及方向	电气运行与控制（中专）、机电设备安装与维修（高级技工）、电气自动化设备安装与维修（高级技工）、电气自动化技术（五年制）、机电一体化技术（五年制）
科研规划	用于教师教科研工作；可开展学生兴趣及第二课堂教学
社会服务功能规划	可开展行业企业人员培训等
规划达到实验功能和社会服务功能力及水平	采用动态优化设计方法，具有成本优化，精度及可靠性高，使用寿命长等特点。相较于同等负载产品，该型设备兼备液压传动与气压传动装置，满足多种工业传动设备任务需求。因此，传感器实验装置完全适用于工业现场，集工业实操与教学功能于一体。

七、综合效益
通过传感器与检测技术实验室的建设,学生能够提高传感器应用技术的工程实践能力，调动学生的学习积极性，为培养有较强创新精神和实践能力的高素质技术技能型人才提供稳固的实践平台。并且能够为电气类专业师生提供教科研开发实验平台，同时，根据实践教学的需要，及时将有关科研成果转换为实践教学项目。从学生的培养来看，加强基础，淡化专业，拓宽知识面，注重工程实践的教学指导思想，有利于学生建立专业课程的联系，有利于教学资源优化配置，避免重复投资。
八、配置方案

序号	名称	数量	型号	备注
1	检测与转换技术实训装置(36种传感器)	25	DB-111A	三年保修
2	电脑(R5 8G 512G 21.45英寸)	25	联想	一年保修

九、技术参数

DB-111A 检测与转换技术实训装置

（36种传感器）

概述:
DB-111A 检测与转换技术实训装置是本公司最新推出为传感器及教学实验而开发的适应不同类别、不同层次的专业教学实验设备。可完成“传感器原理与应用”、“自动检测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“非电量电测技术”、“传感器与测控技术”等课程的教学实验。为各高等院校、中专与职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验室设备。
技术参数：
1、输入电源：AC220V±5% 50±1Hz
2、额定电流：≤5A
3、直流电源：±5V ±15V
4、稳压系数：±1%
5、电压纹波：≤10mV
6、非线性误差：≤5%
7、测量精度：≤1%
8、功耗：100VA
9、输出电流：1A
10、相对温度：-5℃～40℃
11、相对湿度：＜85%（25℃）
12、实验台规格外形尺寸：1600×750×1100mm
主控台功能：
1、实验台提供四组直流稳压电源：±5V、±15V；±2V~±10V分五挡输出，2~24V可调，具有短路保护功能。
2、低频信号发生器：1Hz-30Hz输出连续可调，Vp-p值10V，最大输出电流0.5A。
3、音频信号发生器：0.4KHz-10KHz输出连续可调，输出电压范围：0VP~10VP连续可
调，最大输出电流：0.5A（有效值0.4KHz）。
4、差动放大器：通频带0-10KHz，可接成同相、反相、差动结构，增益为1-150倍的直
流放大器。
5、数字式电压表：三位半显示，量程±2V、±20V，输入阻抗100KΩ，精度1%。
6、数字式频率/转速表：由四只数码管，2只发光管组成，输入阻抗100KΩ，精度1%。频率测量范围1-9999 Hz，转速测量范围1-9999r/min。
7、温度表：0-150℃度，精度1%。
8、高精度温度控制PID调节仪，多种输入输出规格，具有人工智能调节以参数自整定功能。
9、机械式压力表：0-40Kpa，精度2%。
10、手动气压源：0-40Kpa。
三源部分：
1、加热源：16V交流电源加热，温度控制范围0~150℃。
2、转动源：0-12V直流电源驱动，转速可调范围0~2400转/分。
3、振动源：振动频率1-30Hz（可调），共振频率13Hz左右。
数据采集卡及处理软件：
数据采集采用ARM系统，上位机三大数据传输方式:USB,WIFI,以太网。模式可使用上位机软件相互切换。USB为有线近程接入方式，wifi及以太网可通过上位机远程配置和接入，内置出厂设置按钮。数据采集方式为单步采集及连续采集方式，分辨率由1/4096，采样周期1K，采样速度可选择，软件可配置。量程自动切换。提供的处理软件有良好的计算机界面，可以进行实验项目选择与编辑、数据采集、特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。
传感器种类及技术指标：（参考值）

序号	实验模块	传感器名称	量程	精度
1	电阻霍尔式传感器模块	电阻式传感器	± 2mm	± 1.5%
2	电阻霍尔式传感器模块	霍尔式传感器	≥ 2mm	0.1%
3	电容式传感器模块	电容式传感器	± 5mm	± 1.3%
4	电感式传感器模块	电感式传感器	± 5mm	± 3%
5	光电式传感器模块	光电式传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
6	涡流式传感器模块	涡流式传感器	≥ 1mm	± 3%
7	温度式传感器模块	温度式传感器	0-100℃	± 2%
8	磁电式传感器	磁电式传感器		0 .5V/m
9	压电式加速度传感器模块	压电式加速度传感器	1-30Hz	± 2%/s
10	光纤式传感器模块	光纤式传感器	≥1.5mm	± 1.5%
11	压力传感器模块	压力传感器	0-50kpa	± 2%
12	超声波传感器模块	超声波传感器	20-60cm	1cm
13	气敏传感器模块	MQ3气敏传感器	50-200ppm
14	湿敏传感器模块	湿敏传感器	10-95%RH	± 5%
15	霍尔式测速传感器模块	霍尔式测速传感器	0-2400 转/分	± 1.5%
16	涡流测速传感器模块	涡流测速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
17	磁电测转速传感器模块	磁电测转速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
18	转速传感器模块	转速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
19	热电偶、热电阻传感器模块	K 型热电偶传感器	0-100℃	± 3%
20		E型热电偶传感器	0-100℃	± 3%
21		Pt100铂电阻传感器	0-100℃	± 3%
22		Cu50铜电阻传感器	0-100℃	± 3%
23	移相器、相敏检波器模块
24	热释电红外传感器模块	热释电红外传感器		3200V/W
25	硅光电池传感器模块	硅光电池传感器		0.35A/W
26	集成温度LM35传感器模块	集成温度LM35传感器	0-100℃	± 2%
27	PN结、正与负温热敏电阻传感器模块	PN结温度传感器	0-100℃	± 3%
28		正温热敏电阻传感器	0-100℃	± 3%
29		负温热敏电阻传感器	0-100℃	± 3%
30	光敏二极管、光敏三极管与光敏电阻传感器模块	光敏二极管传感器	随光照度变化	± 3%
31		光敏三极管传感器	随光照度变化	± 3%
32		光敏电阻传感器	电阻随光变化	± 3%
33	PSD位置传感器模块	PSD位置传感器
34	扭矩传感器模块	扭矩传感器	0-6000gcm	±2%Fs
35	光栅位移传感器模块	光栅位移传感器	0-25mm
36	CCD实验仪模块	CCD实验仪

传感器特点：
1、传感器外壳采用进口透明有机玻璃与硬聚氯制做，内部装置各种精密传感器。
2、每种传感器每个独立，传感器上印有原理图与接线口，学生做实验时快捷方便，而且老师可以带到课堂上讲课用。
3、传感器转换电路板采用模块式结构，模块上印有转换原理图与接线口。
4、本实训装置由主控台、传感器、实验模块、位移台架、数据采集卡及处理软件、实验桌六部分组成，实验桌柜存放实验模块，抽屉存放各种传感器。
5、学校选购可根据要求增减实验项目，实验项目还可以根据新产品的开发不断拓展。

传感器实验内容如下：带*实验为思考实验

实验1	电阻式传感器的单臂电桥性能实验
实验2	电阻式传感器的半桥性能实验
实验3	电阻式传感器的全桥性能实验
实验4	电阻式传感器的单臂、半桥和全桥的比较实验
实验5	电阻式传感器的振动实验*
实验6	电阻式传感器的电子秤实验*
实验7	变面积式电容传感器特性实验
实验8	差动式电容传感器特性实验
实验9	电容传感器的振动实验*
实验10	电容传感器的电子秤实验*
实验11	差动变压器的特性实验
实验12	自感式差动变压器的特性实验
实验13	差动变压器的性能实验
实验14	激励频率对差动变压器特性的影响
实验15	差动变压器的振动实验*
实验16	差动变压器的电子秤实验*
实验17	光电式传感器的转速测量实验
实验18	光电式传感器的旋转方向测量实验
实验19	接近式霍尔传感器实验
实验20	霍尔传感器的转速测量实验
实验21	霍尔传感器的振动测量实验
实验22	涡流传感器的位移特性实验
实验23	被测体材质对涡流传感器特性的影响实验
实验24	涡流式传感器的振动实验
实验25	涡流式传感器的转速测量实验
实验26	温度传感器及温度控制实验（AD590）
实验27	K型热电偶的温度控制实验
实验28	热电偶冷端温度补偿实验*
实验29	E型热电偶的温度控制实验
实验30	Pt100铂电阻的温度控制实验
实验31	Cu50铜电阻的温度控制实验
实验32	磁电式传感器的特性实验
实验33	磁电式传感器的转速测量实验
实验34	磁电式传感器的应用实验*
实验35	压电加速度式传感器的特性实验
实验36	光纤传感器的位移特性实验
实验37	光纤传感器的振动实验
实验38	光纤传感器的转速测量实验
实验39	压阻式压力传感器的特性实验
实验40	压阻式压力传感器的差压测量实验*
实验41	超声波传感器的位移特性实验
实验42	超声波传感器的应用实验
实验43	气敏传感器的原理实验
实验44	湿度式传感器原理实验
实验45	气体流量的测定*
实验46	移相器实验
实验47	相敏检波器实验
实验48	低通滤波器实验
实验49	热释电红外传感器实验
实验50	硅光电池光电特性实验
实验51	集成温度传感器LM35温度特性实验
实验52	集成温度传感器LM35测温实验
实验53	PN结温度传感器测温控制实验
实验54	正温热敏电阻温度特性实验
实验55	负温热敏电阻温度特性实验
实验56	光敏二极管特性实验
实验57	光敏三极管特性实验
实验58	光敏电阻特性实验
实验59	光敏电阻应用实验
实验60	PSD位置传感器测定位置实验
实验61	PSD位置传感器微振动测量实验
实验62	PSD位置传感器用于自动定位系统*
实验63	扭矩传感器的性能实验
实验64	扭矩传感器的不同形式
实验65	光栅传感器莫尔条纹与相距关系实验
实验66	光栅传感器莫尔条纹的细分、计数实验
实验67	CCD图像传感器线（圆）径测量实验
实验68	光学系统对CCD测径系统的影响

实验模块：

传感器配置清单：

序号	器件名称	单位	数量	备注
1	实训台	台	1
2	实训桌	张	1
3	升降圆凳	张	2
4	电阻式霍尔式传感器转换电路	块	1
5	电容式传感器转换电路	块	1
6	电感式传感器转换电路	块	1
7	光电式传感器转换电路	块	1
8	涡流式传感器转换电路	块	1
9	温度式传感器转换电路	块	1
10	压电加速度式传感器转换电路	块	1
11	光纤式传感器转换电路	块	1
12	压力传感器转换电路	块	1
13	超声波传感器转换电路	块	1
14	热电偶、热电阻传感器转换电路	块	1
15	湿敏传感器转换电路	块	1
16	热释电红外传感器转换电路	块	1
17	移相器、相敏检波器、低通滤波器电路	块	1
18	硅光电池传感器模块	块	1
19	集成温度传感器模块LM35	块	1
20	PN结与正、负温热敏电阻传感器模块	块	1
21	光敏二极管、光敏三极管与光敏电阻传感器模块	块	1
22	扭矩传感器转换电路	块	1
23	光栅位移传感器转换电路	块	1
24	电阻式传感器	个	1
25	电容式传感器	个	1
26	霍尔式传感器	个	1
27	电感式传感器	个	1
28	光电式传感器	个	1
29	涡流式传感器	个	1
30	涡流测速传感器	个	1
31	温度式传感器	个	1
32	磁电式传感器	个	1
33	磁电测速传感器	个	1
34	压电加速度式传感器	个	1
35	光纤式传感器	个	1
36	压力传感器	个	1
37	超声波传感器	对	2
38	气敏传感器	个	1
39	湿敏传感器	个	1
40	霍尔式转速传感器	个	1
41	转速传感器	个	1
42	K型热电偶传感器	只	2
43	E型热电偶传感器	只	1
44	Pt100铂电阻传感器	只	1
45	Cu50铜电阻传感器	只	1
46	热释电红外传感器	个	1
47	硅光电池传感器	个	1
48	集成温度传感器LM35	只	1
49	PN结温度传感器	只	1
50	正温热敏电阻传感器	只	1
51	负温热敏电阻传感器	只	1
52	光敏二极管传感器	个	1
53	光敏三极管传感器	个	1
54	光敏电阻传感器	个	1
55	PSD位置传感器	台	1
56	扭矩传感器	台	1
57	光栅位移传感器	台	1
58	CCD实验仪	台	1
59	加热温度室	个	1
60	位移台架	套	1
61	光纤位移台架	个	1
62	照度头	个	1
63	光源	个	1
64	避光筒	个	1
65	测微器	把	1
66	压力表	只	1
67	橡皮气囊	个	1
68	三通管	条	1
69	铁片、铜片、铝片各一片	片	3
70	Φ8×4磁钢	粒	1
71	超声波反射挡板	块	1
72	传感器实验指导书	册	1
73	实验连接导线	条	1
74	数据采集连接线	条	1
75	数据采集处理软件	盘	1
76	CCD实验测试软件	盘	1

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