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
二〇一三年十一月十一日
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
三．振动测试与故障诊断综合实验（一） 5
（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） 6
（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7
（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。
(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。通过与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、直流电机、直流电源及控制系统、转速测控一体化设计。
利用此套实验设备既可分别独立地进行液压控制相应的基本回路及其应用实验，以及PLC 编程及控制实验；同时，也可综合地进行相互配合的实验：如实现气-电控制，气-液控制，电-液控制，以及气-电-液综合控制等。
指导老师王启明
二、液压实验台PLC控制实验
（一）实验目的
由于传统液压实验台采用继电器等元件作为控制系统的控制元件,存在可靠性、灵活性差等缺点,利用PLC对其进行改造,不但扩大了液压实验台的功能范围,提高了控制系统的柔性,可以学生在机电液综合控制等方面的综合能力,还可以实现与计算机联网,实现实验数据处理的自动化.
（二）实验内容
液压传动相对机械传动来说是一门新技术,随着流体力学、自动控制、计算机技术的不断发展,液压传动技术也发展成为包括传动、控制、检测等技术在内的综合性的机电液一体化技术,在工业生产、设备控制等各个方面得到了广泛的应用.在传统的液压系统的控制中通常由继电器等构成,但随着计算机技术、电力电子技术等的发展,计算机及电子电力控制技术在液压传动控制中也得到了广泛的应用,以计算机技术为核心的PLC技术自然在液压传动的控制中也得到了越来越多的应用.
根据液压实验台的控制系统可知,在该液压实验台中,操作人员发出的指令信号(按钮信号) 、行程开关的反馈信号、时间继电器的定时信号是控制系统的输入信号,而控制系统的输出信
号则是控制实验台中各电磁阀的电磁铁信号,从而控制液压系统的液压油流向,达到控制系统的控制目的.
根据选定的PLC,对各输入输出接口进行分配,以开关量作为输入输出的信号与PLC的开关量输入输出端口直接相联,对于回路的压力、温度、流量的测量和控制,则通过压力、流量、温度传感器转变为电压量后通过扩展的模拟量输入端口输入PLC,一方面可以通过RS232接口向上位计算机传输,通过相应软件进行分析处理,也可以直接通过PLC中的程序分析判断而向模拟量输出端口输出控制信号形成闭环控制. 利用可编程序控制器作为液压实验台的控制核心,。
PLC控制液压实验台功能的实现以PLC为控制核心的液压实验台,可以作为液压元件性能试验和液压回路试验的平台,在硬件关系不变的情况下,根据控制功能的逻辑要求,在计算机上编制相应控制程序传送到PLC中,就可以实现不同的实验项目的控制要求. 下面以调速回路为例,说明PLC在液压系统实验中控制程序的编制.
具有可靠性高、抗干扰能力强,灵活性好,编程方便等特点,从而在工业控制领域得到了广泛的应用. 随着可编程控制器的技术的发展,将其代替顺序控制器作为液压实验台控制系统的核心,不但能满足日益复杂的液压实验系统的控制要求,而且作为开发新的实验系统提供较大的柔性空间,作为教学的液压实验系统更能充分发挥学生的主观能动性,满足开展创新性实验的需要.
指导老师王启明
三．振动测试与故障诊断综合实验（一）
（一）实验目的
唯物史观认为，世界上的一切都在运动着，运动是物质存在的形式。人类认识物质，就是认识物质的运动形式，只有通过运动才能认识各种物质的形态与性质。在物质的运动中，振动和冲击是运动的主要形式．是自然界中广泛存在的现象。同世界上一切事物无不具有两重性一样，振动和冲击也有两重性。当我们没有掌握振动与冲击的规律时，它会给人类带来严重的危害，一旦当我们认识了它的规律，它又会变害为利，给人类带来利益。
（二）实验内容
从力学观点讲，无论怎样复杂的机械设备或结构的物理特性参数，都是由质量、弹簧刚度和阻尼这三种最简单、最基本的物理参数组成的，这几个参数都是结构的固有特性。人们设计制作的机械系统或者统称为结构都是为了实现某种预想功能的。比如火炮，是用来发射高速弹丸摧毁敌目标的，火车是用来运输乘客或货物的。要想使结构完全按人们的预想目的准确地实现其功能，就得使结构具有良好的动态特征，使它能在特定的环境激励条件下产生设想的响应。所谓结构的动态特性是指结构的模态参数，包括固有态，即固有振型、固有频率和阻尼比。
系统要工作，必然要承受外部环境的各种激励。激励可以是力、位移、速度和加速度。例如火炮工作时要承受高膛压的激励，汽车在公路上行驶时要受到路面高低不平的道路激励。确定性激励的时域规律分为简谐激励、周期性激励和非周期性激励，非确定性激励称为随机激励，按其统计规律又可分为平稳激励和非平稳激励，
由于各种结构具有不同的固有特性，在不同激励信号的作用下，其响应信号是非常复杂的。响应信号分为线量响应和角量响应，分别可用位移、速度、加速度来描述。不管是激励信号还是响应信号，均可在时域内、幅值域内、频域内进行描述。
对线性系统来说，激励、结构、响应三者之间有着确定的关系，知道其中两种数据信息，就可以求出第三种数据信息。
振动测试或称数据采集，是振动试验的主要内容之一，振动测试的目的和任务在于如实地获取数据信息，包括激励、结构、响应的有关数据信息以便直观了解激励状况、响应状况和结
构特性。为了进一步了解激励、结构、响应最主要的特性或解决它们之间存在的一些问题，对测试数据就要作进一步处理和分析，以便揭示其最本质的东西或观察其主要矛盾。另外，环境试验、动态试验、振动诊断及控制都要用到实测的数据信息。因此，测试是振动试验最基本的环节。
对采集到的最基本最原始的信号，有的可以直接提供一些有用的信息，但这往往是十分有限的，远远不能满足振动分析及解决问题的需要，因此有必要进一步进行加工和处理，通过分析处理找出最有代表性的信息，掌握其中规律并以此来指导工程实践。由于信号的特性不同，要解决的工程问题也不同，因此，数据的分析处理方法也不同。归纳起来，可以在时域、频域．幅值域内对测试数据进行分析和处理。而且这三域之间是可以互相转换的。
指导老师何宽芳
四．振动测试与故障诊断综合实验（二）
（一）实验目的
众所周知，设备在运转过程中都会不同程度地发生振动。对于木多数设备来说，当它们稳定工作时，振动有一个典型的极限值和一定的特性。而当设备内部的零件发生异常，即有缺陷时，振动的大小和振动的型式都会发生变化。这就表明，振动信号能真实地反映设备的运行状态。因此，对设备的振动进行测试和分析是掌握设备运行状态的重要手段之。
（二）实验内容
一、传感器
传感器的作用是采集机器的振动信号，并把这个信号转换成相应的电信号。传感器的输出电量和输入振动量的瞬时值之间保持一定的比例关系。
二，放大器
测振传感器的输出信号—般都是很微弱的。为了进行下一步的分析和记录，必须对此信号进行放大至足够的电平和功率。因而需要配有相应的放大器。除此作用外，一般放大器还三、分析仪器
振动信号中包含了有关设备运行状态的大量信息。分析仪器就是将所测得的振动信号进行分解，以获得各个不同频率范围的信号。根据分析数据的特征，分析仪可分为模拟式和数字式两类。
四、记录仪器1.磁带记单仪(磁带机)，2.电平记录仪
五、数据采集器
数据采集器是一种带计算机接口的智能比仪器：它和传感器、计算机三者组合在一起，成为一种新型的周期性监测系统。
六、仪器的配置
振动测试和分析的目的在于对设备运行状态进行科学地判断，对其存在问题的性质、原因及严重性作出判断，以便为检修提供可靠的依据。
一般来说，设备诊断分为两个层次：简易诊断和精密诊断。所谓简易诊断，就是通过测试和分析对设备是否处于正常状况做出迅速而准确地评价。共目的和作用在于对设备的劣化趋势进行判断。一般它是由现场人员进行的。精密诊断是对经简易诊断为有异常的设备做进一步的测试和分析，找出异常的原因和部位，并对其发展趋势作出判断和预报。其目的和作用是为检修决策提供依据。
指导老师何宽芳
五．基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验
（一）实验目的
用虚拟实验系统代替传统实验室,用软件模拟实际硬件的全部功能。这样既可以节约成本,又
可以解决目前学院自动控制实验中存在的问题,推动实验教学改革, 提高“自动控制原理”课程教学效果。
（二）实验内容
随着虚拟仪器技术的发展,采用NI公司的LabVIEW编程语言,开发基于LabVIEW虚拟实验系统,同时把软件又是仪器的概念引入到了实验系统的设计中,而不是单一的程序仿真。实验室的功能不再单一,可面对更多课程的实验及课程设计向学生开放,为学生提供更多的实践及创新机会,让传统的实验室和先进的仿真软件结合起来,这也正是各大高校实验改革的方向。LabVIEW建立在易于使用的图形数据流编程语言———G语言上,大大简化了过程控制和测试软件的开发。但是在对各种算法的支持方面,LabVIEW的工具箱非常有限,这就限制了大型应用程序的快速开发。而MATLAB以强大的科学计算功能、大量稳定可靠的算法库,为数学计算工具方面事实上的标准。因此LabVIEW通过ActvieX自动化技术与MATLAB进行混合编程,达到了利用MATLAB优化算法库的目的。将LabVIEW与MATLAB有机结合,是一条开发智能虚拟仪器的有效途径。
根据自动控制原理实验教学大纲的要求,本自动控制原理虚拟实验室共设计了10个实验,内容涉及线性系统时域分析、线性系统的根轨迹、线性系统频域分析、线性系统串联校正、离散系统分析和非线性系统分析。从实验难易层次上可以分为基础性实验和设计性实验,这样学生可以根据自身学习情况选择适当的实验,促进了学生的学习。在LabVIEW上设计系统前面板,对应的后面板程序通过ActvieX技术与MATLAB进行混合编程,利用MAT2LAB编程方便的特点完成每个实验项目。
指导老师周涵
六．基于虚拟仪器的传感器综合实验
（一）实验目的
传感器原理与应用是理工科学生的一门专业基础课, 其教学内容与实验密切相关。如何将现代测试理论、方法与实践引入该课程的实验教学中是一个值得重视的问题。“虚拟仪器(VI)”系统是测控技术和计算机技术相结合的革命性产物。它从根本上更新了仪器的概念, 具有传统仪器无法比拟的优势。它的出现是仪器发展史上的一场革命, 代表着仪器发展的最新方向和潮流,是信息技术的一个重要领域, 对科学技术
的发展和工业生产将产生不可估量的影响。
（二）实验内容
1.热电偶实验模块（nextsense01），支持K型，J型热电偶，提供放大、滤波电路。本实验属于模拟实验模块，适用于Analog Slot，运行课程后可以自动识别模块占用的通道。
2.热敏电阻实验模块（nextsense02），可完成热敏电阻教学实验，提供分压法，恒流源法两种热敏电阻调理电路，本实验属于模拟实验模块适用于Analog Slot。
3.RTD热电阻实验模块（nextsense03），支持Pt100，Pt1000传感器，提供分压法，恒流源法两种热电阻调理电路，本实验属于模拟实验模块，适用于Analog Slot。
4.光敏电阻实验模块（nextsense04），提供恒流源法调理电路，提供光敏电阻及光源以完成实验教学。本实验属于模拟实验模块，适用于Analog Slot。
5.霍尔传感器实验模块（nextsense05），支持并提供线性、开关两种霍尔传感器及信号源，以完成实验教学。本实验内部包含模拟部分和数字部分，左侧数字实验模块适用于Digital Slot，右侧模拟实验模块，适用于Analog Slot，共占用两个插槽。
6.交通灯实验模块（nextwire20），可完成交通灯数字逻辑设计，并支持LabVIEW再开发。本实验属于数字实验模块，适用于Digital Slot。
指导老师周涵
七．地震仪器综合设计
实验目的
理解物探仪器的工作原理，并且了解其应用价值，知道器用于地震超前测量的用处，了解新型科技用于生活以及工业领域。知道地震测量原理，以及物探测量用于其他领域，比如航空领域。
（二）实验内容
1：地震波勘探的基本原理
地震波勘探是由震源激发的地震波在向下或向前传播时，遇到不同的波阻抗界面时，在界面处会发生反射，透射（折射）等现象，这些在不同波阻抗界面发生反射、透射（折射）的地震波可被排列于震源附近的检波器所接收，从而形成可用于地震解释的原始数据。
2：弹性介质和理论基础
某物体在外力作用下产生形变，当外力去掉之后，物体能迅速恢复到受力前的形态和大小，物体这种特性称为弹性，该介质称之为弹性介质。自然界大部分物质都可以在一定的外力作用下呈现出弹性的性质。
在弹性理论的研究中，根据介质的不同特征可分为各向同性和各向异性两类。所有弹性性质和空间方向无关的称之为各向同性介质；反之则为各向异性介质。在矿井地震波勘探中，人工地震震源是在很短的时间内激发的脉冲式地震波，激发的能量对于探测前方的岩层和接收点处介质所产生的作用力较小，因此可以将它们看作弹性介质，并可以用弹性理论来研究地震波的传播问题。研究表明，大部分岩、煤的机制在地震勘探中都可以看作式各向同性介质，从而可以利用一些基本弹性理论来进行地震波研究。
在矿井地震波勘探中主要是研究人工激发的地震波在岩、煤介质中的传播规律，以探测前方地质构造和岩层的分布等。研究的理论中，通常把岩、煤介质看作各向同性的弹性介质，把地震波看作弹性波——即将不完全符合真实情况的问题简单化。
在矿井地震波勘探中主要是研究人工激发的地震波在岩、煤介质中的传播规律，以探测前方地质构造和岩层的分布等。研究的理论中，通常把岩、煤介质看作各向同性的弹性介质，把地震波看作弹性波——即将不完全符合真实情况的问题简单化。
所以常用的矿井地震波探测方法是使用的仪器为矿井地质探测仪KDZ1114-6A30。该仪器属于便携式多功能智能矿井资质探测仪，在功能设计上，集成了目前在矿井地震勘探中常用的八种勘探方法，可以进行各种类型的浅层地质构造勘探。本文使用的方法为反射共偏移和单点探测。
指导老师付国红
八．电法仪器综合设计
实验目的
通过本实验学习，从实验与电路设计的角度出发，进一步了解激电法物探仪器系统的基本工作原理，掌握地球物理信息的采集方法和模拟信号调理电路工作原理。通过模拟信号调理电路的设计，掌握地球物理信息采集观测仪器仪表的研制的基本技能
实验内容
它的优点是观测速度快，工作效率高、探测深度600-800米；轻便灵活，供电电流仅为时间域激电的1/10～1/20；受电流变化影响小，不需稳流；抗工业干扰能力强；自动消除电磁耦合效应；为判别激电异常源提供信息；经专家鉴定在频率域激电领域已达到国际领先水平。彩色大屏幕液晶显示，全中文界面，实时显示测量曲线。
广泛应用于金属与非金属矿产的资源勘探，及寻找地下水及工程地质等方面。既可进行地面所有装置的激电测量、电阻率测量，也可进行井中的连续激电测井和井中激电测量。井中测量，可达3000米的洞底；地面测量：固定或移动回线，电测深或剖面探析；地下测量：石英钟定时;扁平洞侧推杆；小型到大型系统：适用于所有地震勘探野外工作主要分为现场踏
勘、野外施工设计、试验及正式生产阶段。野外工作中的关键是地震勘探采集系统和工作方法，它决定着能否获得高信噪比、高分辨率、高保真度的原始资料。根据地震勘探所要解决的地质任务，野外分为二维地震勘探和三维地震勘探，三维地震勘探多用于地质条件复杂、构造幅度小、二维勘探无法解决的地区。相比之下三维勘探的工作量比二维勘探大得多，无论是设备还是人员的配备都大大超过二维勘探，相应于二维勘探组成二维地震队，相应于三维勘探组成三维的地震队。
电法仪器是DDJ-4A型多功能电测仪：该仪器集24位A/D、ARM等当今最新电子技术研制的新一代数字直流电法仪器，仪器的体积和重量显著缩小，主要技术指标及性能相当于当前国外同类仪器，在各种野外复杂环境下能更好地工作。广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、能源勘探、工程地质勘探、环境地质勘探、水文地质勘探，还能用于地热勘探等方面。仪器特点有整机体积小、功耗低。采用24 位AD 转换器及信号增强技术和数字滤波, 抗干扰能力强, 测量精度高。自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。不测量时，通道入口短路，防止长时间开路。供彩色大屏幕显示：汉字对话，不但能一次显示所有的测量参数，而且可显示观测曲线，使得测量结果直观明了。多参数测量：可测量并存储自然电位、一次电位和电流、视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、偏离度和综合参数等。具有掉电数据不丢功能，能存储1MB 数据并长期保存。用单片ARM 进行控制与数据处理。除RS232 接口、网口与计算机通讯传输数据外，增加了USB 接口可以用U盘拷贝数据文件。极距常数表──对所有装置，可预先存储多组不同极距常数，从而避免相同。
指导老师付国红
九、实验心得
经过数字处理后的水平叠加时间剖面尽管能直观反映地下地质构造特征，但它毕竟不是地质剖面，为了给地质人员提供地质剖面或构造图以及岩性方面等地质信息，必须对地震时间剖面进行地质解释，也就是将地球物理信息转换为地质信息。因此，地震资料解释是地震勘探工作的最后一个环节，是出成果的阶段。地震资料解释是综合运用地质、钻探、测井及其它地球物理资料，根据地震波动力学和运动学特点进行分析对比，最后提交各种构造或岩性的地质图件。
通过在该矿的现场探测可以看出在巷道前方地质复杂的条件下通过有效的探测方式多种探测方式，多次探测验证可以有效的指导煤矿采掘及其他方面的安全生产。应该说，煤矿在日常生产过程中，存在较多影响矿井安全的地质构造及异常问题，完全依靠地质技术人员的经验，防范地质灾害的发生，其工作量和责任都十分重大，利用有效的辅助手段，既可减轻技术人员的工作压力，又可增加地质预测的准确率，取得较好的应用效果。
通过利用PLC对液压实验台的进行改造,可以扩大原有实验台的功能,提高实验方案的灵活性,与计算机进行联接,可以实现数据处理的自动化.改造后的实验台不仅能进行液压方面的实验,还可以进行有关PLC的实验,使PLC实验更加直观,有利于培养学生在机电液综合控制等方面的综合能力.
现在科技发达，各种高科技的技术运用于生活工业领域当中，我们感受颇深。此实验中，两位老师精心为我们解释各种原理，各种现象，让我们恍然大悟。懂得了多种实验的原理在生活中的应用。我们也要加强专业知识，以便能够在今后的工作生活中应用进去，受益于这些新型科技的好处。
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。
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
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：
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
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 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 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)。
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。
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
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。
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 ( 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。
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。
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):