实验二 多传感器的工程检测综合实验(1)new

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1、实验二多传感器工程检测综合实验（Ⅰ）一、实验目的1.通过本实验，让学生熟悉几种传感器的结构和工作原理；2.让学生掌握自动生产线上多种传感器实际应用方法、检测系统的组成和工作过程。二、实验原理利用环形输送线试验模型，，模拟自动生产线上物料的输送、检测工作。图1是该实验台的结构图，由外壳、链板（测试物品的载板）、链条、链轮、直流电机、传感器支架、链条张紧装置、传动装置、6个测试样品（金属、塑料各三个，三种颜色）和传感器组成。其运行线速度为：4～5cm/s（12V）；1.6~2.2cm/s（5V）。图1环形输送线试验模型结构图环形输送线试

2、验台可以引入：光电对射传感器检测速度、红外传感物品计数、电涡流传感金属物体识别、超声波传感物体测距、色差传感颜色识别、应变传感物体质量测量实验、霍尔传感工位定位实验等实验。三、实验仪器设备和器材1．计算机１台；2．检测软件DRVI1套；3．环形输送线试验台1个；4．USB数据采集器1台；5.多种传感器一套.四、实验要求1.预习要求：实验前，要阅读、理解实验指导书的实验原理，熟悉实验内容。2.实验内容：（1）物体检测：可选用红外反射式传感器（DRHF-12-A）检测物体。红外反射式传感器及反光板的安装在支架上，使传感器的下边沿平行于输

3、送线的顶盖板。反光板固定在传感器发射面的前面，使反光面中心正对着传感器。开动环形输送线，当测试样品随链板运动经过传感器时，由于物体遮挡了红外线的反射，传感器会输出一个跳变的信号。图2红外反射式传感器物体检测（2）金属物体检测：可选用电涡流接近开关进行测量，探测距离一般<20mm。在进行实验之前，传感器探头与被测物体之间的距离调整到5～10mm。链板拖动被测物体经过传感器探头前面，当金属材质（铝）的物体经过探头时，传感器会输出跳变的信号。图3电涡流接近开关金属物体检测（3）输送线运行速度测量：可选用红外对射式传感器测量速度。如图4所示

4、，红外对射式传感器的发射和接收窗口被固定在传动链条的两侧，当链条在电动机的拖动下运动时，链条的滚子会有规律的遮挡传感器发出的红外线，在传感器的输出端上就会得到连续的脉冲。由于链条的滚子之间的距离（即节距）相等，（节距：d=12.7mm）所以测得传感器输出的脉冲频率（F），就可以推算出链条的运动速度S[S=d*F（mm/s）]。图4红外对射传感器运动速度测量原理示意图说明：红外对射式传感器安装在环形输送线的链板的下面，在输送线上部观察不到该传感器，使用时也不需要进行调整。由于链条的运行速度比较慢：16～50mm/s；对应传感器测量信号

5、频率大约是1.26～3.94Hz。因此，采样频率参数不能设置得过高，可根据采样长度(1024)内包含至少2个脉冲周期来确定采样频率。（4）色差传感器物体表面颜色识别实验：选用色差识别传感器使用的是红外反射式色差传感器，工作原理是依据不同颜色的物体表面对红外线的吸收率和反射率。在相同的测试距离上，黑色的吸收率最高，白色的吸收率最低。因此，可以根据物体对红外线的反射率来判断物体的表面颜色。在标准测试距离上，随环形输送线提供的三种测试颜色样品。注意：在传感器的使用过程中请注意探头和被测物体表面的清洁，根据光的吸收与反射定律，如果被测物体表

6、面有污物，会影响光的反射，也就是影响测量精度。另外避免光源直射传感器端面或测试样品，否则也会影响测试结果。（5）工件位置测定：选用霍尔传感器检测到磁钢经过传感器时磁场的变化，输出脉冲信号。当这些安装有磁钢的链板经过传感器探头时，传感器就会“认出”这些磁钢。图5霍尔传感器定位原理图五、实验步骤1．系统安装：（1）关闭DRDAQ-USB型数据采集仪电源，将选用的传感器分别安装在实验模型上，并连接到采集仪的数据采集通道上，与计算机相连接。（2）弄清系统结构和工作原理，画出实验平台的结构图。(禁止带电插拔传感器，否则会损坏采集仪和传感器)2

7、．系统调试运行：（1）开启DRDAQ-USB型数据采集仪电源。（2）运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。（3）在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“环形输送线试验”，建立实验环境。3．具体实验步骤：ⅰ、物体计数与铁磁物体计数（1）在菜单中选择“物体（铁磁物体）计数实验”（2）在环形传送线实验台上，找出红外反射式传感器和电涡流接近开关传感器，并找出对应的采集通道。（3）对比通道与实验平台的通道一致否，若一致，

8、进行下一步实验。（4）按一定的间距摆放5个色块，并使色块位置位于传送带的中间。（5）按下实验平台中软“运行”、“复位”键。让传送线运行2圈，记录所测得色块总数和铁磁色块数。并与实际的数目比较。ⅱ、输送线运行速度测量（1）在菜单中选择“