综合测控实验报告-
综合测控实验报告 --超声波测距与球杆定位控制实验
指导老师：XX
专业班级：XXXXXXX
小组成员：XXX XXX
2014.3.25
目录|CONTENTS
超声波测距实验
一．实验目的 (3)
二．实验内容和原理 (3)
三．实验过程 (5)
四．实验结果和总结 (21)
球杆定位控制实验
一．实验目的 (23)
二．机械建模分析 (23)
三．实验内容 (25)
四．P ID调节 (40)
五．体会与总结 (47)
超声波测距实验
一．实验目的
1.学习和熟悉MATLAB的基本操作和调试，掌握基本指令、
函数和基本程序结构的使用，学会使用M文件构建较为
复杂的程序实例，并且学会调试器的使用与分析。
2.了解使用MATLAB丰富的绘图命令，学会使用基本绘图命
令绘制二维、三维图形。
3.理解句柄的概念，了解底层图形指令和图形对象属性，
学会使用句柄搭建用户界面（GUI）。
4.熟悉MATLAB软件包SIMULINK的使用，学会利用
SIMULINK进行动态系统建模和仿真，掌握子系统的构建和使用。
5.理解S-FUNCTION的概念，并实现与硬件设备的交互，完
成数据采集并分析。学会采集卡的初始化和基本设置，
了解基本的采集编程。
6.掌握超声波测距的原理和方法，并且通过实验台进行采
集和数据处理
二．实验内容和原理
本实验要完成的内容，利用实验台提供的超声波传感和采集卡完成传感器数据的采集和处理，且在MATLAB的用户界面上显示处理结果，并对得出的距离进行标定和修正，保证误差在一定范围内。
超声波传感器输出的是一定频率的方波信号，方波信号的占空比与传感器离其正前方障碍物的距离成线性关系，
所以采集得到传感器方波信号并计算出占空比即可得到距离信息。设采样得到方波一个周期内低电平信号点数为n，采集卡的采样频率为fs，声速为v，则理论距离S:
S=n*v/fs
采集卡输入端连接超声波传感器，输出端与计算机连接，计算机通过S-function模块将采集卡与simulink模型连接在一起，同时可以通过修改.cpp文件设置采集卡采样频率和采样端口等，完成系列采集卡的初始化设置。
原理框图为：
三．实验过程
1.在MATLAB中通过句柄和底层绘图函数构建用户界面，实现基本的交互功能,具有‘采集’和‘停止’按钮、测得距离输出文本框、采集信号的波形图和相关标题和注释。
在界面编程中，除了搭建界面外，还需要为按钮添加callback属性，实现交互功能。
构建界面的代码在test.m中，下面是该文件注释：
clf reset%清除图形
set(gcf,'menubar','none') %设置当前窗口的菜单栏为无
set(gcf,'unit','normalized','position',[0.2,0.2,0.6,0.6]); % 设置窗口在屏幕的位置和大小，均以相对屏幕的比例表示
set(gcf,'defaultuicontrolunits','normalized') %设置用户缺省控件单位属性值
set(gcf,'NumberTitle','off','Name','超声波测距'); %设置窗口的名称为超声波测距
h_axes1=axes('position',[0.1,0.15,0.6,0.7]); %新建一个轴并定义位置和大小，而且获得句柄h_axes1
axis([0,1000,-2,2]); %设置坐标轴x,y的范围
xlabel('时间(0.2ms)'); %设置x轴标号
ylabel('电压'); %设置y轴标号
title('超声波测距'); %命名坐标轴
zhankongbi=1; %建立变量用于显示和更新
juli=0; %建立变量用于显示和更新
htext1=uicontrol(gcf,'style','text','position',[0.78,0.4,0.14,0.1],'fontsize', 12,'string',['占空比',sprintf('%1.4g\',zhankongbi)]); %新建一个文本框通过变量zhankongbi的值显示和更新占空比
htext2=uicontrol(gcf,'style','text','position',[0.78,0.25,0.14,0.1],'fontsize' ,12,'string',['距离',sprintf('%1.4g\',juli)]) %新建一个文本框通过变量juli 的值显示和更新距离
set(gcf,'defaultuicontrolhorizontal','left'); %设置默认左对齐
set(gcf,'defaultuicontrolfontsize',12); %设置默认字体12号
hpush1=uicontrol(gcf,'Style','push',...
'position',[0.78,0.7,0.15,0.13],'string','测距'); %新建按钮‘测距’，设置位置和大小
set(hpush1,'callback',[...
'set_param(''mytemp1'',''SimulationCommand'',''start''),',...
't=timer(''TimerFcn'',''getdata'',''Period'',0.5,''ExecutionMode'',''fixedSp acing'',''TasksToExecute'',inf),',...
'pause(1);start(t);',...
]); %设置按钮测距的回调函数，设置定时器并定时调用getdata.m文件，开始mytemp1.mdl开始采集
hpush2=uicontrol(gcf,'Style','push',... %建立按钮停止并设置位置和'position',[0.78,0.53,0.15,0.13],'string','停止');
set(hpush2,'callback','stop(t);set_param(''mytemp1'',''SimulationCom mand'',''stop'');'); %建立按钮‘停止’并设置位置和大小，设置回调函数为stop即停止采集。
搭建的图形界面如下所示：
下面是‘测距’callback中调用的getdata.m文件
set_param('mytemp1','SimulationCommand','stop'); %停止采集
y1= evalin('base','ydata.signals.values');%将上一次采集得到的数据赋给y1
y2 = y1(1:5000); %取y1中的前5000个数据赋给y2用于分析
plot(y2);%在坐标轴上绘制出以上采集的数据
%***********以下代码是计算一个周期内低电平点的个数
***********
i=1; %循环计数
a=1; %标志位，表示当前数是高电平大于2000
b=0; %用于记录一个周期内低电平的点的个数
juli=0; %记录距离的变量
if y2(i)>=2000 %如果采集的第一个数大于2000，为高电平while a>0 %循环判断直到找到低电平的采样点
if y2(i)>=2000
i=i+1; %加1用于在下一个循环判断下一个采样点else
a=0; %标志位为0表示当前采样点为低电平用于跳出循环
count=i; %记录第一个低电平的点，也就是一个周期的开始点
end
end
while a==0 %用该标志位循环判断，直到遇到下一个高电平采样点
if y2(i)<2000
i=i+1;
else
a=1; %标志位置1表示当前采样点y2(i)为高电平
b=i-count;%计算出低电平的个数
juli=b; %将点个数赋给juli变量
end
end
while a>0 %循环判断用于找出下一个低电平的点，用于计算整周期的点数
if y2(i)>=2000
i=i+1;
else
a=0; %标志位为0，表示当前值为低电平
zhankongbi=b/(i-count); %由以上数据算出占空比
end
end
else
a=0; %表示第一个采样点为低电平，
while a<1 %循环判断找出下个周期的第一个高电平点
if y2(i)<2000
i=i+1;
else
a=1; %找到第一个高电平采样点，一个周期的开始点 count=i; %记录当前的i值
end
end
while a>0 %循环判断找出下一个低电平的点
if y2(i)>=2000
i=i+1;
else
a=0; %当前为此周期内第一个低电平的点
b=i-count; %记录高电平的的点数
end
end
while a<1 %循环判断下一个高电平的点从而计算出整个周期的点数
if y2(i)<2000
i=i+1;
else
a=1; %置1说明当前值为下个周期的起始点为高电平 zhankongbi=1-b/(i-count); %由以上数据计算得到占空比
juli=i-count-b; %把低电平的点数赋给juli变量用于更新显示
end
end
end
juli=1/500*juli*340; %由低电平的点数换算得到距离的公式set(htext1,'string',['占空比
',sprintf('%1.4g\',zhankongbi)]); %更新显示占空比文本框的数据
set(htext2,'string',[‘距离
',sprintf('%1.4g\',juli)]); %更新显示距离文本框的数据set_param('mytemp1','SimulationCommand','start'); %数据处理结束，下一次采集开始
2．下面构建simulink的模型
在MATLAB命令行中敲入simulink即可打开simulink软件包，从library browser中拖入各个模型并更改相应的名称，注意MyOn的名称要在S-function和.cpp文件相同，同时更改
MyOn.cpp的程序，进行初始化和输入输出端口设置，采样频率的输入用constant表示，MyOn输出连接到To workspace的ydata用于getdata.m使用和分析。
下图就是建立的simulink模型图
下面是MyOn.cpp的注释
/*
* sfuntmpl_basic.c: Basic 'C' template for a level 2 S-function.
*
* -------------------------------------------------------------------------
* | See matlabroot/simulink/src/sfuntmpl_doc.c for a more detailed template |
* -------------------------------------------------------------------------
*
* Copyright 1990-2002 The MathWorks, Inc.
* $Revision: 1.27 $
*/
/*
* You must specify the S_FUNCTION_NAME as the name of your S-function
* (i.e. replace sfuntmpl_basic with the name of your S-function).
*/
#define S_FUNCTION_NAME MyOn//将名称改为MyOn,保持和文件名与S-function一致#define S_FUNCTION_LEVEL 2
/*
* Need to include simstruc.h for the definition of the SimStruct and
* its associated macro definitions.
*/
#include "simstruc.h" //头文件
#include "abc.h"
/* 定义全局变量 */
double buffer[5000]; //建立缓冲区buffer
double buffer1[5000]; //建立缓冲区buffer
int pnum; //定义指针变量
char ch[8]; //将8个通道的字符存进该数组便于选择通道
/* Error handling
* --------------
*
* You should use the following technique to report errors encountered within
* an S-function:
*
* ssSetErrorStatus(S,"Error encountered due to ...");
* return;
*
* Note that the 2nd argument to ssSetErrorStatus must be persistent memory.
* It cannot be a local variable. For example the following will cause
* unpredictable errors:
*
* mdlOutputs()
* {
* char msg[256]; {ILLEGAL: to fix use "static char msg[256];"} * sprintf(msg,"Error due to %s", string);
* ssSetErrorStatus(S,msg);
* return;
* }
*
* See matlabroot/simulink/src/sfuntmpl_doc.c for more details.
*/
/*====================*
* S-function methods *
*====================*/
/* Function: mdlInitializeSizes
===============================================
* Abstract:
* The sizes information is used by Simulink to determine the S-function
* block's characteristics (number of inputs, outputs, states, etc.).
*/
/* mdlInitializeSizes函数用于获取输入端口和输出端口的数量、端口宽度，以及
* S-function所需的任何其它对象（诸如状态数量）等有关信息。
*/
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S)
{
/* See sfuntmpl_doc.c for more details on the macros below */
ssSetNumSFcnParams(S, 0); /* Number of expected parameters */
if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {
/* Return if number of expected != number of actual parameters */
return;
}
ssSetNumContStates(S, 0);
ssSetNumDiscStates(S, 0);
/* void ssSetNumInputPorts(SimStruct *S, int_T nInputPorts)，该函数的第一* 参数为模块的一个数据结构，第二个参数nInputPorts指定模块有几个输入接口。
*/
if (!ssSetNumInputPorts(S, 3)) return; //设置3个输入通道
/* void ssSetInputPortWidth(SimStruct *S, int_T port, int_T width)，该函数
* 的第一个参数为模块的一个数据结构，第二个参数为接口编号，第三个参数指定
第
* 二个参数所指定接口的数据宽度。
*/
ssSetInputPortWidth(S, 0, 1);
ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, true); /*direct input signal
access*/
ssSetInputPortWidth(S, 1, 1);
ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 1, true); /*direct input signal
access*/
ssSetInputPortWidth(S, 2, 1);
ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 2, true); /*direct input signal
access*/
/*
* Set direct feedthrough flag (1=yes, 0=no).
* A port has direct feedthrough if the input is used in either
* the mdlOutputs or mdlGetTimeOfNextVarHit functions.
* See matlabroot/simulink/src/sfuntmpl_directfeed.txt.
*/
/* void ssSetInputPortDirectFeedThrough（SimStruct *S, int_T port, int_T * dirFeed），该函数的第一个参数为模块的一个数据结构，第二个参数为接口编号，* 第三个参数为用于指定接口的输入数据是否能在mdlOutputs或者
* mdlGetTimeOfNextVarHit中调用，0表示不能调用，1表示能调用。
*/
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1);
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 1, 1);
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 2, 1);
if (!ssSetNumOutputPorts(S, 2)) return; //设置2个输出通道
ssSetOutputPortWidth(S, 0, 1);
ssSetOutputPortWidth(S, 1, 1);
ssSetNumSampleTimes(S, 1);
ssSetNumRWork(S, 0);
ssSetNumIWork(S, 0);
ssSetNumPWork(S, 0);
ssSetNumModes(S, 0);
ssSetNumNonsampledZCs(S, 0);
ssSetOptions(S, 0);
}
/* Function: mdlInitializeSampleTimes
=========================================
* Abstract:
* This function is used to specify the sample time(s) for your
* S-function. You must register the same number of sample times as * specified in ssSetNumSampleTimes.
*/
//设置S-function 的采样时间
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);//设置为连续采样时间
ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}
#define MDL_INITIALIZE_CONDITIONS /* Change to #undef to remove function */ #if defined(MDL_INITIALIZE_CONDITIONS)
/* Function: mdlInitializeConditions
========================================
* Abstract:
* In this function, you should initialize the continuous and discrete
* states for your S-function block. The initial states are placed
* in the state vector, ssGetContStates(S) or ssGetRealDiscStates(S).
* You can also perform any other initialization activities that your
* S-function may require. Note, this routine will be called at the
* start of simulation and if it is present in an enabled subsystem
* configured to reset states, it will be call when the enabled subsystem * restarts execution to reset the states.
*/
static void mdlInitializeConditions(SimStruct *S)
{
}
#endif/* MDL_INITIALIZE_CONDITIONS */
#define MDL_START/* Change to #undef to remove function */
#if defined(MDL_START)
/* Function: mdlStart
=======================================================
* Abstract:
* This function is called once at start of model execution. If you
* have states that should be initialized once, this is the place
* to do it.
*/
static void mdlStart(SimStruct *S)//初始化采集卡，将数据采集开启
{
const real_T *u = (const real_T*) ssGetInputPortSignal(S,0);
double fs=u[0]; //将模型中MyOn的s-function中第一个输入赋给fs，即为采样频率
//ADCardInit() 是采集卡DLL函数，作用是初始化采集卡。
if(ADCardInit()!=1) //如果初始化成功返回1，用于判断是否连上采集卡
{
ssSetErrorStatus(S,"Can't find the DAQCard!");
}
DAQ1(0x1,fs,1024*4,buffer); //从通道1采集数据，频率为fs，数据缓冲区为buffer，采样点个数为1024*4
pnum=0; //初始化指针位置
}
#endif /* MDL_START */
/* Function: mdlOutputs
=======================================================
* Abstract:
* In this function, you compute the outputs of your S-function
* block. Generally outputs are placed in the output vector, ssGetY(S).
*/
static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid)
{
int length=1024*4; //将buffer的长度赋给length变量
ReadDaq(1,length,buffer); //从采集卡通道1中读取buffer，长度为length
// const real_T *u = (const real_T*) ssGetInputPortSignal(S,0);
real_T *y = ssGetOutputPortRealSignal(S,0); //获取输出指针
// y[0] = u[0];
if(pnum>=length) pnum=0; //判断指针
*y=buffer[pnum]; //输出第pnum 个点的值
pnum++; //指针加1
}
#define MDL_UPDATE/* Change to #undef to remove function */
#if defined(MDL_UPDATE)
/* Function: mdlUpdate
======================================================
* Abstract:
* This function is called once for every major integration time step.
* Discrete states are typically updated here, but this function is useful
* for performing any tasks that should only take place once per
* integration step.
*/
static void mdlUpdate(SimStruct *S, int_T tid)
{
}
#endif/* MDL_UPDATE */
#define MDL_DERIVATIVES/* Change to #undef to remove function */
#if defined(MDL_DERIVATIVES)
/* Function: mdlDerivatives
=================================================
* Abstract:
* In this function, you compute the S-function block's derivatives. * The derivatives are placed in the derivative vector, ssGetdX(S).
*/
static void mdlDerivatives(SimStruct *S)
{
}
#endif/* MDL_DERIVATIVES */
/* Function: mdlTerminate
=====================================================
* Abstract:
* In this function, you should perform any actions that are necessary * at the termination of a simulation. For example, if memory was
* allocated in mdlStart, this is the place to free it.
*/
static void mdlTerminate(SimStruct *S)
{
ADCardQuit(); //退出采集卡停止采集
}
/*======================================================*
* See sfuntmpl_doc.c for the optional S-function methods *
*======================================================*/
通信工程专业综合实验报告..
通信工程专业综合实验 实验报告 （移动通信系统和网络协议部分） 姓名: 学号： 班级： 指导教师：
实验一：主被叫实验 一、实验目的 1、掌握移动台主叫正常接续时的信令流程。 2、了解移动台主叫时被叫号码为空号时的信令流程。 3、了解移动台主叫时被叫用户关机或处于忙状态时的信令流程。 4、了解移动台主叫时被叫用户振铃后长时间不接听的信令流程。 5、掌握移动台被叫正常接续时的信令流程。 6、掌握通话结束呼叫释放时的信令流程。 7、了解被叫用户振铃后长时间不接听时移动台被叫的信令流程。 二、实验仪器 1、移动通信实验箱一台； 2、台式计算机一台； 3、小交换机一台： 三、实验原理 处于开机空闲状态的移动台要建立与另一用户的通信，在用户看来只要输入被叫号码，再按发送键，移动台就开始启动程序直到电话拨通。实际上，移动台和网络要经许多步骤才能将呼叫建立起来。以移动台和移动台进行通信为例，就包括主叫移动台和主叫MSC建立信令链接、主叫MSC通过被叫电话号码对被叫用户进行选路，即寻找被叫所处的MSC、被叫MSC寻呼被叫MS并建立信令连接过程等三个过程。本实验主要是让学生掌握移动通信中移动台主叫时MS和MSC之间的信令过程、以及为了完成通话连接，主叫MSC和被叫MSC之间的信令过程（即七号信令中的部分消息）。 四、实验内容 1、记录正常呼叫的过程中，移动台主叫部分和被叫部分的信令流程 2、记录被叫关机时，移动台主叫部分的信令流程 3、记录被叫振铃后无应答时，移动台主叫部分和被叫部分的信令流程 4、记录被叫号码无效时，移动台主叫的信令流程 5、记录通话结束后，呼叫链路释放的信令流程 五、实验步骤 主叫实验： 1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在主界面上双击“主叫实验”图标，进入此实验界面。 2、点击“初始化”键，看到消息框中出现“初始化”完成。再点击“开机”键，从而使移动台处于开机状态。
测控专业综合实验报告
湖南科技大学测控技术与仪器专业专业综合实验报告 姓名 学号 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二0—三年 ^一月 ^一日目录 一、液压泵站综合控制实验 3 （一）实验目的 3 （二）实验内容 3 二、液压实验台PLC控制实验 4 （一）实验目的 4 （二）实验内容 4 —振动测试与故障诊断综合实验（ 一） 一）实验目的 5 二）实验内容 5 四．振动测试与故障诊断综合实验（二）（一）实验目的 6 （二）实验内容 6 五．基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验（一）实验目的7 （二）实验内容7 六．基于虚拟仪器的传感器综合实验8 （一）实验目的8 （二）实验内容8 七．地震仪器综合设计9 （一）实验目的9 （二）实验内容9 八．电法仪器综合设计10 （一）实验目的10 （二）实验内容10 九、实验心得11 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解 置的原理并且用于实践生活中去。（二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公 司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明 液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC与液压PLC控制实验设备的优点，采 用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授与老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体 的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。 信号采集电路原理设计： （1）前置放大电路要求有阻抗匹配设计（前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50 两档手动设计） （2）主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10 至1500 倍之内。 （增益程档位要求有30 至40 梯度之内，具体每档增益值不做具体要求但要求梯度 增益呈线性） （3）主放大器末端输出值（Up-p）设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 PLC控制在工业领域的发展。理解液压装
自动控制实验报告1
东南大学自动控制实验室 实验报告 课程名称：自动控制原理 实验名称：闭环电压控制系统研究 院（系）：仪器科学与工程专业：测控技术与仪器姓名：学号： 实验室：常州楼五楼实验组别：/ 同组人员：实验时间：2018/10/17 评定成绩：审阅教师： 实验三闭环电压控制系统研究
一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。 （2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。 （3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备： THBDC-1实验平台 四、实验线路图： 五、实验步骤：
综合实验报告
湖南科技大学测控技术和仪器专业 专业综合实验报告 班级 09测控三班 姓名 学号 指导老师付国红王启明 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二〇一三年一月五日 目录 一、液压泵站综合控制实验 (3) （一）实验目的 (3) （二）实验内容 (3) 二、液压实验台PLC控制实验 (4) （一）实验目的 (4) （二）实验内容 (4) 三、物探仪器综合设计（①地震超前探测仪）................................. .... . (5) （一）实验目的 (5) （二）实验内容 (5) 四、物探仪器综合设计（②电法勘探仪器）............................ ........... .. (6) （一）实验目的 (6)
（二）实验内容 (6) 五、实验心得................................................................................... ..... .. (7) 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解PLC控制在工业领域的发展。理解液压装置的原理并且用于实践生活中去。 （二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC和液压PLC控制实验设备的优点，采用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授和老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。信号采集电路原理设计： (1) 前置放大电路要求有阻抗匹配设计(前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50两档手动设计) (2) 主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10至1500倍之内。 （增益程档位要求有30至40梯度之内，具体每档增益值不做具体要求 但要求梯度增益呈线性） (3) 主放大器末端输出值(Up-p)设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 (4) 调理电路中要有工频滤波器设计。 液压实验元件均为透明有机材料制成，透明直观。便于了解掌握几十种常用液压元件的结构、性能及用途。掌握几十种基本实验回路的工作过程及原理。实验时，组装实验回路快捷、方便。同时，配备独立的继电器控制单元进行电气控制，简单实用。通过和PLC比较，，可以加深对PLC可编程序控制器的了解及掌握。 本实验系统采用专用独立液压实验泵站，配直流电机无级调速系统，而且电机速度控制系统内部具有安全限速功能，可以对输出的最高速度进行限制。同时配有数字式高精度转速表，实时测量泵电机组的转速。并且配有油路压力调定功能，可以调定输出压力油的安全工作压力。泵站配有多路压力油输出及回油，可同时对多路液压回路进行供油回油。并采用闭锁式快速接头，以利于快速接通或封闭油路。实现油箱、油泵、直流
DCS实验报告.
华北电力大学 实验报告 实验名称基于DCS实验平台实现的 水箱液位控制系统综合设计课程名称计算机控制技术与系统 专业班级：自动实 1101学生姓名：潘浩 学号：201102030117成绩： 指导教师：刘延泉实验日期：2014/6/29
基于DCS实验平台实现的 水箱液位控制系统综合设计 一．实验目的 通过使用LN2000分散控制系统对水箱水位进行控制，熟悉掌握DCS控制系统基本设计过程。 二．实验设备 PCS过程控制实验装置； LN2000 DCS系统； 上位机（操作员站） 三．系统控制原理 采用DCS控制，将上水箱液位控制在设定高度。将液位信号输出给DCS，根据PID参数进行运算，输出信号给电动调节阀，由DDF电动阀来控制水泵的进水流量，从而达到控制设定液位基本恒定的目的。系统控制框图如下：
四．控制方案改进 可考虑在现有控制方案基础上，将给水增压泵流量信号引入作为导前微分或控制器输出前馈补偿信号。 五．操作员站监控画面组态 本设计要求设计关于上水箱水位的简单流程图画面（包含参数显示）、操作画面，并把有关的动态点同控制算法连接起来。 1．工艺流程画面组态 在LN2000上设计简单形象的流程图，并在图中能够显示需要监视的数据。 要求：界面上显示所有的测点数值（共4个），例如水位、开度、流量等；执行机构运行时为红色，停止时为绿色；阀门手动时为绿色，自动时为红色。
2．操作器画面组态 与SAMA图对应，需要设计的操作器包括增压泵及水箱水位控制DDF阀手操器： A．设备驱动器的组态过程： 添加启动、停止、确认按钮（启动时为红色，停止和确认时为绿色） 添加启停状态开关量显示（已启时为红色，已停时为绿色） B．M/A手操器的组态过程： PV（测量值）、SP（设定值）、OUT（输出值）的动态数据显示，标明单位，以上三个量的棒状图动态显示，设好最大填充值和最大值；手、自动按钮（手动时为1，显示绿色；自动时为0，显示红色），以及SP、OUT的增减按钮；SP（设定值）、OUT（输出值）的直接给值（用数字键盘）
PLC控制系统综合实验报告
PLC控制系统综合实验报告 实习任务一： 一、实验目的 学会使用组态软件（组态王）和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成水塔水位自动控制系统。 二、设计方案： 本实习的具体要组建水塔水位监控系统。水塔系统如图一所示： 水塔 水池阀 泵 图一水塔系统 1、将S21-4挂箱中电压输出单元的输出电压Ug1与Ug2分别作为水池与水塔的液位信号，信号围为1~5VDC。并由PLC的模拟信号输入输出模块读取液位信号。水池液位的变化围为0~4m，即液位信号Ug1对应的测量围为0~4m。水塔液位的变化围为0~2m，即液位信号Ug2对应的测量围为0~2m。 2、阀、泵的自动控制 在自动控制状态下，当水池水位低于水位下限时，阀Y打开（由水塔水位控制单元中灯Y亮表示），当水池水位高于水位上限时，阀Y关闭（由水塔水位控制单元中灯Y灭表示）。当水池水位高于水位下限，且水塔水位低于水位下限时，泵M1运转抽水（由水塔水位控制单元中灯M1亮表示）。当水塔水位高于水位上限时泵M1停止（由水塔水位控制单元中灯M1灭表示）。 3、阀、泵的手动控制 在手动控制状态下，由组态软件中的开关button来控制阀的打开与关闭，当开关闭合时阀打开，当开关断开时阀关闭。由组态软件中的开关buttonM1来控制泵的启动与停止，当开关闭合时泵启动，当开关断开时泵停止。
4、控制状态的切换与显示 由组态软件中开关button手/自动实现控制状态的切换，当开关闭合时系统处于自动控制状态，当开关断开时系统处于手动控制状态。 由基本指令编程练习单元中的灯Q0.0实现控制状态的显示，灯亮表示系统处于自动控制状态，灯灭表示系统处于手动控制状态。 5、组灯控制 由基本指令编程练习单元中的灯Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1构成组灯，以组灯的不同状态表示水流的不同状态。具体说明如下： 当阀泵均处于关闭状态时，组灯灭。 当阀处于打开状态而泵处于关闭状态时，组灯中Q1.1、Q1.0、Q0.7依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。 当阀处于关闭状态而泵处于打开状态时，组灯中Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。 当阀泵均处于打开状态时，组灯中Q1.1、Q1.0、Q0.7、Q0.6、Q0.5依次循环点亮，且当其中某一灯亮时，其前一灯灭。 6、组态程序与PLC程序的连接 7、组态王组态程序 （1）系统运行状态的显示 能够显示系统的控制状态（手动或自动）、水池和水塔的液位、阀泵的开关状态及水流状态。 （2）水位限值的设置 使用户能够设置水池与水塔液位的上下限值，即能够调整阀泵自动开关的条件。 （3）历史数据的记录和查询 能够记录一段时间系统的控制状态、水池和水塔的液位、水池与水塔液位的上下限值以及阀泵的开关状态。并能对历史数据进行查询。 （4）报警功能 能够显示如下报警信息： 当水池液位低于0.5m时，水池液位下下限报警。 当水池液位高于3.5m时，水池液位上上限报警。 当水塔液位低于0.25m时，水塔液位下下限报警。 当水塔液位高于1.75m时，水塔液位上上限报警。 （5）操作权限的区分 设置两个用户组分别为工程师组和操作工组。创建若干分属于不同用户组的用户，两组用户均具有登录系统的权限，但仅工程师组用户具有设置水位上下
会计学专业综合实验课实验报告
会计学专业综合实验课实验报告 一、实验目的 会计模拟实验是缩短理论教学与社会实践的距离，培养我们动手能力的一个重要途径。通过实践使我们能比较系统、全面的掌握制造企业会计核算的基本程序和方法，加强对基本理论知识的理解，基本方法的运用和基本技能的训练，为将来会计工作打下坚实的基础。”课程要求我们同学各自独立完成全部会计模拟实验的内容，以便全面系统的掌握各项技能。通过实践将理论与实践结合起来，熟悉并掌握会计流程的各个步骤的具体操作，掌握会计的基本操作技能，加强理论知识的记忆，将书本上的理论知识运用到实践中去，真正的掌握这门知识。 二、实验原理 基于《会计基础工作规范》的要求，进行会计实验操作。 三、实验设备 福思特多媒体会计模拟实验室软件 四、结果预测 熟练掌握填制原始凭证和记账凭证，登记会计账簿，更正错误，财务报表编制。 五、实验步骤 （1）根据经济业务填制原始凭证 （2）根据原始凭证，填记帐凭证 （3）根据记帐凭证填各种明细帐，现金日记帐，银行日记帐（4）根据科目汇总表填总分类帐 （5）更正试例 （6）填写会计报表 六、实验结果 （一）原始凭证共363张 （二）记账凭证共173号213张
（三）科目汇总表共2号2张（四）总账账户共75个 （五）日记账账户共4个 （六）明细账账户共74个，其中 1、三栏式账户54个 2．数量金额式账户4个 3．多栏式账户16个 4．其他： （七）手工编制的报表 1、资产负债表（截图）
2．利润表（截图） 3．现金流量表（截图）
4．所有者权益变动表（截图） 七、实验分析
经过这些天的模拟实验、手工记账，使我的会计知识在实际工作中得到了验证，进一步深刻了我对会计的了解。加强了一定的基本实际操作能力，对会计流程的各个步骤和具体操作有了进一步的了解。同时，在这个过程中我学习到了很多之前没有留意到的会计处理知识和细节 （1）有一部分原始凭证的日期是需要大写的，且大部分的金额填写也是要大写的。而且，为了防止被他人恶意篡改，一些日 期的填写是需要添加“零”或者“壹”的，比如一月，在填 写汇票之类的应该写成“零壹月”；十一月，十二月应该写 成“壹拾壹月“，“壹拾贰月”。 （2）在填写记账凭证时，要填写完分录时应该将下面的空白处划上斜线，并且要注意在金额前面填上“￥”符号。这是我在 填写记账凭证的时候时常会忘记的细节。 （3）现金日记账和银行存款日记账每天都要结出“本日发生额和余额”，这也是经常性忽略的一个细节。 （4）在填写明细账时，分录涉及的每一个科目都要填写，之前一直以为只需要填写一个科目，导致了很多错误。 （5）在填写明细账的时候，很多时候不知道要选择什么样的格式，在三栏式和多栏式找科目找了很久，主要是因为初财的内容 不太扎实，所以导致了这种情况，在回忆了初级财务会计之 后，操作起来熟练了很多。 （6）15日填写科目汇总表的时候，没有理解清楚概念，将科目
工控机实验报告
工业控制计算机实验报告 电气211 宋少杰 2120302078
实验一A/D、D/A 转换实验 一、实验目的 1.了解温控系统的组成。 2.了解NI 测量及自动化浏览器的使用并对数据采集卡进行设置。 3.了解Dasylab 软件的各项功能，并会简单的应用。 4.通过实验了解计算机是如何进行数据采集、控制的。 二、实验设备 微型计算机、NI USB 6008 数据采集卡、温度控制仪、温箱。 三、实验内容 1．了解温度控制系统的组成。 2．仔细观察老师对数据采集卡输入输出任务建立的过程及设置还有dasylab 基本功能 的演示。 3．仔细阅读dasylab 相关文档，了解其基本使用方法。 4．动手实践，打开范例，仔细揣摩，并独立完成数据采集卡输入输出任务的建立并建 立并运行虚拟的AD 及DA 系统，完成之后，按照自己的需要及兴趣搭建几个简单的系统运行。 四、温控系统的组成 计算机温度控制系统由温度控制仪与计算机、数据采集卡一起构成，被控对象为温箱, 温箱内装有电阻加热丝构成的电炉，还有模拟温度传感器A D590。 系统框图如图1-1 所示：
图 1-3 图 1-1系 统框图 五、温控仪基本工作原理 温度控制仪由信号转换电路、电压放大电路、可控硅移相触发器及可控硅加 热电路组成。 被控制的加热炉允许温度变化范围为 0～100℃.集成电路温度传感器 AD590(AD590 温 度传感器输出电流与绝对温度成正比关系,灵敏度为 1uA/K).将炉温的变化转换为电流的变化送入信号转换、电压放大电路.信号转换电路将 AD590 送来的电流信号转换为电压信号, 然后经精密运算放大器放大、滤波后变为 0～5V 的标准电压信号，一路送给炉温指示仪表, 直接显示炉温值。另一路送给微机接口电路供计算机采样.计算机通过插在计算机 U SB 总线 接口上的 N I USB 6008 12 位数据采集卡将传感器送来的 0～5V 测量信号转换成 0～FFFH 的12 位数字量信号,经与给定值比较,求出偏差值,然后对偏差值进行控制运算,得到控制温度 变化的输出量,再经过 N I USB 6008 将该数字输出量经 12 位 D /A 转换器变为 0～5V 的模拟电 压信号送入可控硅移相触发器,触发器输出相应控制角的触发 脉冲给可控硅,控制可控硅的 导通与关断,从而达到控制炉温的目的。 六、思考题 1.数据采集系统差分输入与单端输入有些什么区别？各有什么优缺点？ 答： 单端输入的输入信号均以共同的地线为基准.这种输入方法主要应用于输入信号电压较高(高于1 V),信号源到模拟输入硬件的导线较短(低于15 ft),且所有的输入信号共用一个基准地线.如果信号达不到这些标准,此时应该用差分输入。 对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除,从而减小了噪声误差.单端输入时, 是判断信号与 GND 的电压差. 差分输入时, 是判断两个信号线的电压差. 信号受干扰时, 差分的两线会同时受影响, 但电压差变化不大. (抗干扰性较佳) 而单端输入的一线变化时, GND 不变, 所以电压差变化较大(抗干扰性较差)。
自动控制完整系统综合实验综合实验报告
综合实验报告 实验名称自动控制系统综合实验 题目 指导教师 设计起止日期2013年1月7日～1月18日 系别自动化学院控制工程系 专业自动化 学生姓名 班级 学号 成绩
前言 自动控制系统综合实验是在完成了自控理论，检测技术与仪表，过程控制系统等课程后的一次综合训练。要求同学在给定的时间内利用前期学过的知识和技术在过程控制实验室的现有设备上，基于mcgs组态软件或step7、wincc组态软件设计一个监控系统，完成相应参数的控制。在设计工作中，学会查阅资料、设计、调试、分析、撰写报告等，达到综合能力培养的目的。
目录 前言 (2) 第一章、设计题目 (4) 第二章、系统概述 (5) 第一节、实验装置的组成 (5) 第二节、MCGS组态软件 (11) 第三章、系统软件设计 (14) 实时数据库 (14) 设备窗口 (16) 运行策略 (19) 用户窗口 (21) 主控窗口 (30) 第四章、系统在线仿真调试 (32) 第五章、课程设计总结 (38) 第六章、附录 (39) 附录一、宇光智能仪表通讯规则 (39)
第一章、设计题目 题目1 单容水箱液位定值控制系统 选择上小水箱、上大水箱或下水箱作为被测对象，实现对其液位的定值控制。 实验所需设备：THPCA T-2型现场总线控制系统实验装置（常规仪表侧），水箱装置，AT-1挂件，智能仪表，485通信线缆一根（或者如果用数据采集卡做，AT-4 挂件，AT-1挂件、PCL通讯线一根）。 实验所需软件：MCGS组态软件 要求： 1.用MCGS软件设计开发，包括用户界面组态、设备组态、数据库组态、策略组态等，连接电路， 实现单容水箱的液位定值控制； 2.施加扰动后，经过一段调节时间，液位应仍稳定在原设定值； 3.改变设定值，经过一段调节时间，液位应稳定在新的设定值。
labview实验报告
实验报告 课程名称虚拟仪器技术分析与设计 专业测控技术与仪器 班级1301 学号20 姓名郭鹏 实验一 LabVIEW虚拟温度检测系统 一、实验目的 1．了解LabVIEW的编程环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3．学习建立子程序的过程 二、实验内容 1.建立一个测量温度的VI。 a.实验步骤 1)选择File?New，打开一个新的前面板窗口。 2)从Controls?Numeric中选择Tank放到前面板中。 3)从“结构”里选择一个for循环，用一个随机数乘与100输出到温度计 b.实验结果 前面板图： 程序框图： 三、实验总结 1．总结VI基本编程的快捷操作。 答：显示程序框图或前面板ctrl+E 框图中，对象的移动：shift+鼠标选择移动；对象的复制：ctrl+鼠标选择移动； 对象的删除：鼠标选择，按<退格>；前面板与框图并排：ctrl+T 工具（Tools）模板：在前面板或框图中按住
运动控制综合实验报告
班级：学号：姓名：指导老师：
实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图4-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—31A组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流励磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。
专业综合实验报告
2011级专业综合实验报告 姓名： 班级： 学号： 专业： 指导老师： 时间： 组员：
目录 实验一日用化学品复配实验——洗衣用洗涤剂 (1) 实验二日用化学品复配实验——VE高级营养霜 (8) 实验三日用化学品复配实验——香波 (10) 实验四日用化学品复配实验——香水花露水 (12) 实验五果胶的提取与分析 (16) 实验六一种含N-P-Al阴离子配合物的制备及其对棉布的阻燃性 .. 20 实验七阿司匹林的合成 (23)
实验一日用化学品复配实验——洗衣用洗涤剂 一、实验目的 1、掌握洗涤剂的配方设计及检验方法。 2、掌握泡沫测定法。 二、实验概要 洗涤剂洗衣服一般最常用的是洗衣粉。洗衣粉的生产，一是要将液体原料（烷基苯磺酸钠、硅酸钠等）喷雾干燥成粉；二是固体原料（三聚磷酸钠、NaCO 3 ）溶解成浆状再喷雾干燥成粉。而人们在使用时，洗衣粉又要溶解成水溶液才能进行洗涤。这样生产时耗用大量热能与工时，使用亦有不便。而液体洗涤剂制法简单，节能，使用方便，尤其在洗衣机中使用，更受重视。 洗衣用洗涤既要有较好的去污能力，又要在寒冷冬季和酷热的夏季都能保证透明，不分层、不混浊、不沉淀，并具有一定的粘度。因此虽然生产设备简单，但配方设计却不那么容易。配方中一般包含去污作用的表面活性剂，增加溶解度的增溶剂，适用硬水洗涤的螯合剂，同时还有缓冲剂，增粘剂、增泡剂等。 本实验就是洗涤剂配方设计选择并对其质量进行检测。 三、实验仪器和药品 吸滤瓶500ml 酚酞指示剂 古氏坩埚25—30ml 硝酸 乙醇95% 铬酸钾5% 无水乙醇AgNO 3 标准液0.1N PH试纸罗氏泡沫测定仪 量筒1000ml分液漏斗 无水CaCl 2 1000ml容量瓶 MgSO 4·7H 2 O NaOH 漂白布1张炭黑布4张 电动搅拌白度计QBDJ–1型电炉（500W）搪瓷盘
传感器检测技术实验报告
《传感器与检测技术》 实验报告 姓名：学号： 院系：仪器科学与工程学院专业：测控技术与仪器实验室：机械楼5楼同组人员： 评定成绩：审阅教师：
传感器第一次实验 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=，其中K 为应变灵敏系数，/L L ε=?为电阻丝长度相对变化。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1. 根据接线示意图安装接线。 2. 放大器输出调零。 3. 电桥调零。 4. 应变片单臂电桥实验。
由matlab 拟合结果得到，其相关系数为0.9998，拟合度很好，说明输出电压与应变计上的质量是线性关系，且实验结果比较准确。 系统灵敏度S = ΔU ΔW =0.0535V/Kg (即直线斜率)，非线性误差= Δm yFS = 0.08 10.7 ×100%= 0.75% 五、思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。 答：（1）负（受压）应变片；因为应变片受压，所以应该选则（2）负（受压）应变片。 实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验 一、实验目的 了解全桥测量电路的优点 二、基本原理 全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值R1=R2=R3=R4、其变化值1234R R R R ?=?=?=?时，其桥路输出电压 3o U EK ε=。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差都得到了改善。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1.根据接线示意图安装接线。 050 100150200 x y
传感器综合实验报告
传感器综合实验报告 ( 2012-2013年度第二学期) 名称：传感器综合实验报告 题目: 利用传感器测量重物质量院系：自动化系 班级：测控1003 班 小组成员： 指导教师：仝卫国 实验周数：1周 成绩： 日期：2013 年7 月7日
目录 一、实验目的 (2) 二、实验设备、器材 (2) 三、传感器工作原理 (2) 1、电容式传感器的工作原理 (2) 2、电涡流式传感器的工作原理 (3) 3、金属箔式应变片传感器工作原理 (3) 四、传感器特性测试 (3) （一）电容式传感器特性分析 (3) （二）电涡流传感器特性分析 (8) 五、实际测试与实验数据处理 (10) （一）电容传感器测重物质量 (10) （二）电涡流式传感器测质量（用于验证） (12) 六、实验结果分析 (14) 七、结论 (14) 1、数据结论 (14) 2、心得体会 (15) 八、参考文献 (16) 相敏检波器实验 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验设备、三实验原理 (17) 四、实验步骤 (17)
传感器综合实验报告 一、实验目的 1、了解各种传感器的工作原理与工作特性。 2、掌握多种传感器应用于电子称的原理。 3、根据不同传感器的特性，选择不同的传感器测给定物体的重量。 4、能根据原理特性分析结果，加深对传感器的认识与应用。 5、测量精度要求达到1%。 二、实验设备、器材 1、金属箔式应变片传感器用到的设备： 直流稳压电源、双平行梁、测微器、金属箔式应变片、标准电阻、差动放大器、直流数字电压表。 2、电容式传感器用到的设备： 电容传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、电压表、示波器。 3、电涡流式传感器用到的设备： 电涡流式传感器、测微器、铝测片、铁测片、铜测片、电压表、示波器。 三、传感器工作原理 1、电容式传感器的工作原理： 电容器的电容量C是的函数，当被测量变化使S、d或 任意一个参数发生变化时，电容量也随之而变，从而可实现由被测量到电容量的转换。电容式传感器的工作原理就是建立在上述关系上的，若保持两个参数不变，仅改变另一参数，就可以把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路再转换为电量输出。 差动平行变面积式传感器是由两组定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的相对面积发生变化，极间电容也发生相应变化，成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为C X1，下层定片与动片形成的电容定为C X2，当将C X1和C X2接入双T型桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。依据该原理，在振动台上加上砝码可测定重量与桥路输出电压的对应关系，称未知重量物体时只要测得桥路的输出电压即可得出该重物的重量。
南京理工大学机电系统综合实验报告
实验一数控机床电气控制系统综合实验 一、实验目的 了解单片机在数控系统中的应用，并根据相关知识绘制数控系统控制电路图。学会设计键盘和显示电路的，掌握单片机扩充ROM和RAM的方法以及其他辅助功能的使用。 二、实验要求 控制系统采用8位单片机，并在该系统下完成下列实验中的三个实验：（1）扩展程序存储器和数据存储器 程序存贮器至少扩充16K，数据存储器至少扩充8K。 （2）设计显示电路和键盘电路 显示电路至少由6个七段显示器组成， 键盘至少由32个按键开关组成。 （3）扩充I/O 接口电路 扩充I/O 接口电路包括：I/O接口的扩充、复位电路 光电隔离电路、越界限位电路、报警电路等。 （4）其他辅助控制电路设计 其他辅助控制电路包括：译码电路及其他控制电路。 （5）伺服系统控制电路设计 伺服系统控制电路包括步进电机接口及驱动电路。 三、实验结果 控制原理电路图如图1.1： 图1.1 控制原理电路图 （1）扩充ROM 本次实验采用ATMEL 89c31单片机，因该单片机有128BRAM，内部无ROM，为了使其能正常工作，需要对其进行扩容。 EPROM选用的是2716共16K ROM，能够满足绝大部分的工作需要。EPROM 与单片机之间需要有寄存器芯片做缓冲，故采用74LS373芯片连接单片机的P0口和2716的A0-A7口，片选信号CS接P2.7，设计不采用译码电路，直接用P2端口控制。 端口的连接情况如图1.2所示：
图1.2 ROM的扩充 （2）扩充RAM 因8031只有128B的数据存储空间，显然不能满足工作的需要，故选用外部存储器6264扩容。6264共有64Ｋ的存储空间。与扩充ＲＯＭ类似，在单片机与６２６４之间也需要寄存器７４ＬＳ３７３做缓冲。 各端口具体接线情况如图1.3所示： 图1.3 RAM的扩充 （3）显示器驱动部分 送往显示器的数据需经过并行输入输出口８１５５和驱动器才能到达led 显示器。８１５５的功能是将单片机内串行的数据集中后并行输出，因为经８１５５输出的信号都很微弱，所以需要驱动器放大这些信号，使其正常工作。８１５５的Ａ，Ｂ，Ｃ口分别接驱动器，键盘行和键盘列，ＡＤ口接单片机的Ｐ０数据口。具体端口的接线情况如图1.4所示： 图1.4 显示器驱动部分
传感器检测技术实验报告材料
《传感器与检测技术》 实验报告
姓 名： 学 号： 院 系：仪器科学与工程学院 专 业： 测控技术与仪器 实 验 室： 机械楼5楼 同组人员： 评定成绩： 审阅教师： 传感器第一次实验 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=，其中K 为应变灵敏系数，/L L ε=?为电阻丝
长度相对变化。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1.根据接线示意图安装接线。 2.放大器输出调零。 3.电桥调零。 4.应变片单臂电桥实验。 测得数据如下，并且使用Matlab的cftool工具箱画出实验点的线性拟合曲线：
050 100150200 246810x y untitled fit 1y vs. x 由matlab 拟合结果得到，其相关系数为0.9998，拟合度很好，说明输出电压与应变计上的质量是线性关系，且实验结果比较准确。 系统灵敏度 (即直线斜率)，非线性误差= = 五、思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。 答：（1）负（受压）应变片；因为应变片受压，所以应该选则（2）负（受压）应变片。
PLC综合实践
综合实践实验报告 （测控系统部分） 第二组 班级：自动化08-2班 姓名：程光亮 学号：08051209 日期：2012年2月28日
一、实验任务 任务一 1、按下启动按钮后，循环点亮配电柜上的八个指示灯，每个亮0.5秒钟，熄灭；同时下一个指示灯点亮；到达第8个指示灯后，反方向点亮。按下停止按钮后，全部停止闪烁。再次按下启动按钮后，彩灯在上次的基础上继续闪烁。 2、在操作员屏幕上实现上述控制任务。 操作员屏幕上设置启停按钮，显示彩灯。 任务二利用IO扫描实现网络数据交换 大组1：第1小组第2小组 大组2：第3小组第4小组 大组3：第5小组第6小组 大组4：第7小组第8小组 利用IO扫描实现网络数据交换。 1、在大组之内进行数据交换，如第1小组将本机的%MW10~%MW19的数据写入第2小组的%MW100~%MW109中，并将该数据读出放在本机的%MW20~%MW29中，比较%MW10~19和%MW20~29的数据，看是否相符。同理，第二组按照同样的方法进行测试。 2、在大组之内的小组之间进行数据交换，第1小组读取第2小组PLC 的%MW0~9数据到本小组PLC的%MW50~59；第1小组将自己PLC的%MW20~29的数据写到第2小组PLC的%MW70~79；同时第2小组在动态数据表中，更改MW0~9的数值，看第1小组读取是否正确；并在动态数据表中显示MW70~79的数据，与第1小组写入的进行对比。 同理，第二组也可进行同样的测试，如读取第1组的%MW100~109的数据到本组的%MW150~159，并将本组的%MW120~129数据写入到第二组的%MW170~179。同时第1小组在动态数据表中进行显示和修改，与第二组读取和写入的数据进行对比。 3、增加数据交换范围，增设其它小组PLC的IP，进行数据交换。如第1小组将本机的%MW10~19的数据写入第2小组的%MW100~109，将本机的%MW20~%MW29的数据写入第3小组的%MW100~109，依次类推。并将写入的数据分别读出，与写入数据进行对比。任务三抽油机系统启动及数据采集 1、利用变频器启动并控制抽油机启动（参见《Altivar_71异步电机变频器编程手册》），通过图形终端改变抽油机转动的速度。 2、在抽油机转动的过程中测量抽油机的位移及载荷，并在操作员屏幕上把数据显示出来。（其中位移测量在第一个模拟量测量模块的第1通道，工程单位0~400mm；载荷测量在第一个模拟量测量模块的第2通道，工程单位0~120N。变送器的量程都是4~20mA） 3、电机的转速测量由计数模块的第0个通道进行测量。将电机的转速在操作员屏幕上显示出来。 4、在操作员屏幕上显示载荷的趋势变化曲线，通过气泵加入气体，观察曲
南邮测控综合实验第二次实验报告
南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称：RLC参数测试系统 课程名称：测控技术与仪器专业综合实验所在专业：测控技术与仪器 学生姓名：林若愚 班级学号：B12050518 任课教师：戎舟 2014/2015学年第二学期 实验地点：教5-214实验学时：4
RLC参数测试系统 摘要：本系统实现了基于虚拟仪器开发的RLC参数的智能测试。该系统利用AD711运算放大电路和elvis数据采集平台有效地实现了电压采集,并采用图形化的编程语言LabVIEW和专家系统思想,实现了对所采集信号的分析处理。实验结果表明该系统能对电容和电阻的相关参数进行准确测试，通过充分利用虚拟仪器的运算和显示功能,在降低仪器成本的同时,使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高。 一、实验目的 1.理解RLC参数测试原理，掌握RLC参数测试系统的设计方法。 2.掌握数据采集卡平台模拟信号输入和模拟信号输出的连接和编程。 二、实验内容 1.理解RLC参数测试基本原理，确定测试方法。 2.搭建测试电路，采用多功能数据采集卡实现激励信号的产生和响应信号的采集。 3.设计面板，采用相关法或频谱分析法完成RLC参数的测量，并进行测量数据的处理和误差分析。 三、实验设备 （1）计算机1台 （2）elvis数据采集平台1台 （3）运算放大器AD7111个 （4）电阻、电容被测元件各3-5个
四、实验硬件原理 1.伏安法测量原理 伏安法基于欧姆定律和阻抗的定义，若已知流经被测阻抗的矢量电流，并测得被测阻抗两端的电压，由比率可得到被测阻抗的矢量，原理如图1111所示。 图1RLC测量原理 被测阻抗为，令 则有 如果被测元件为电阻R，则 如果被测元件为电容C，则 解得 2.相关分析测量算法 采集Ux和Us到计算机后，编程难点是相位差计算。假设两个同频且叠加噪声的信号为x(t)、y(t):
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