主頁 > 配置方案 > 傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)室發(fā)展方向與要求 2024-07-16

傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)室發(fā)展方向與要求

一、領(lǐng)域總體介紹
傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)室面向國家戰(zhàn)略需求和世界科技前沿，以基于微電子和微機(jī)械加工技術(shù)的微傳感器和系統(tǒng)作為主要研究方向，開展基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的研究工作。實(shí)驗(yàn)室致力于提高我國傳感技術(shù)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，推動我國傳感技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，并成為我國傳感技術(shù)的研究基地和高素質(zhì)、高水平傳感技術(shù)人才的培養(yǎng)基地。
傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室側(cè)重進(jìn)行傳感器的新原理、新方法、新技術(shù)、新器件、新系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)傳感器的微型化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。實(shí)驗(yàn)室自建立以來得到了迅速發(fā)展，在新型傳感器和微系統(tǒng)研究領(lǐng)域取得了一批有特色、高水平的創(chuàng)新性研究成果。
二、主要技術(shù)優(yōu)勢
傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室具有電子學(xué)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合優(yōu)勢，在微納傳感器及微系統(tǒng)的研究領(lǐng)域取得了突出成績，已成為具有一定國際影響力和較強(qiáng)競爭力的傳感技術(shù)研究基地。
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要擁有一條完整的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）加工工藝線，具有先進(jìn)的加工和測試設(shè)備，形成一整套MEMS加工工藝規(guī)范，具備各種微結(jié)構(gòu)器件的加工能力。實(shí)驗(yàn)室已研制出一批具有特色的高水平傳感器及系統(tǒng)，如電場傳感器及系統(tǒng)、SPR生化分析儀、生物傳感器及系統(tǒng)、氣體傳感器及系統(tǒng)、微流控芯片系統(tǒng)、集成氣象傳感器、高精度壓力傳感器、微慣性傳感器等，具有雄厚的研究基礎(chǔ)和很強(qiáng)的技術(shù)攻關(guān)與自主創(chuàng)新能力。
三、主要的科研工作
（1）微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）加工與封裝技術(shù)
（2）實(shí)驗(yàn)室芯片（Lab-on-Chip）與微全分析系統(tǒng)（µTAS）
（3）生物微傳感器集成化芯片系統(tǒng)（SOC）
（4）多參數(shù)血液檢測微系統(tǒng)
（5）表面等離子體諧振（SPR）生化分析儀
（6）危化品檢測氣體傳感器
（7）污染監(jiān)測生化微傳感器
（8）便攜式離子遷移率譜儀（IMS）
（9）電場傳感器
（10）高精度壓力傳感器
（11）微型加速度傳感器和陀螺儀
（12）溫濕壓集成氣象傳感器
（13）新型集成光學(xué)傳感器
（14）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
四、設(shè)備的主要組成

1、主要結(jié)構(gòu)：
該設(shè)備由實(shí)驗(yàn)桌，實(shí)驗(yàn)臺，傳感器、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、位移臺架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件組成。
（1）實(shí)驗(yàn)桌：規(guī)格1500×700×780mm，實(shí)驗(yàn)桌的兩個特點(diǎn)柜可分別安放實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴陀?jì)算機(jī)主機(jī)及鍵盤，中間抽屜安放傳感器。實(shí)驗(yàn)桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。實(shí)驗(yàn)臺規(guī)格：920×280×340mm。
（2）傳感器：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，透明直觀。每個獨(dú)立傳感器上印有原理圖與接線口，方便實(shí)驗(yàn)，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，有助于學(xué)生增加感性認(rèn)識、提高實(shí)驗(yàn)效果。
（4）一個模塊對應(yīng)一類傳感器，實(shí)驗(yàn)接線方便，電源具有自動保護(hù)功能。
（5）可根據(jù)用戶要求，或增或減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2、主要技術(shù)參數(shù)：
（一）顯示儀表要求：
1、實(shí)訓(xùn)臺提供四組直流穩(wěn)壓電源：±5V、±15V輸出，，具有短路保護(hù)功能。
2、低頻信號發(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、差動放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動結(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%。頻率測量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測量范圍1-9999Pem。
6、溫度表：0-150℃度，精度1%。
7、高精度溫度控制調(diào)節(jié)儀，多種輸入輸出規(guī)格，具有人工智能調(diào)節(jié)以參數(shù)自整定功能。
8、機(jī)械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
（二）三源部分：
1、加熱源：16V交流電源加熱，溫度控制范圍0~150℃。
2、轉(zhuǎn)動源：0-12V直流電源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動源：振動頻率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、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。USB、RS-232接口，與計(jì)算機(jī)串行工作。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、打印等等。

輸入電源	AC220V 50Hz	直流電源	±5V ±15V
直流電源	±2V~±10V	直流電源	2 V ~24V
穩(wěn)壓系數(shù)	±1%	電壓紋波	≤10mV
非線性誤差	≤5%	測量精度	≤1%
功耗	100VA	輸出電流	1A

3、實(shí)訓(xùn)模塊

序號	實(shí) 驗(yàn) 模塊	傳感器名稱	量程	精度
1	電阻霍爾式傳感器模塊	電阻式傳感器	± 2mm	± 1.5%
2	電阻霍爾式傳感器模塊	霍爾式傳感器	≥ 2mm	0.1%
3	電容式傳感器模塊	電容式傳感器	± 5mm	± 1.3%
4	電感式傳感器模塊	電感式傳感器	± 5mm	± 3%
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	光纖式傳感器模塊	光纖式傳感器	≥1.5mm	± 1.5%
11	壓力傳感器模塊	壓力傳感器	0-50kpa	± 2%
12	超聲波傳感器模塊	超聲波傳感器	20-60cm	1cm
13		MQ3氣敏傳感器	50-200ppm
14	濕敏傳感器模塊	濕敏傳感器	10-95%RH	± 5%
15		霍爾式測速傳感器	0-2400 轉(zhuǎn)/分	± 1.5%
16		渦流測速傳感器	0-2400轉(zhuǎn)/分	≤ 1.5%
17		磁電測轉(zhuǎn)速傳感器	0-2400轉(zhuǎn)/分	≤ 1.5%
18		轉(zhuǎn)速傳感器	0-2400轉(zhuǎn)/分	≤ 1.5%
19	熱電偶、熱電阻傳感器模塊	K 型熱電偶傳感器	0-100℃	± 3%
20		E型熱電偶傳感器	0-100℃	± 3%
21		Pt100鉑電阻傳感器	0-100℃	± 3%
22		Cu50銅電阻傳感器	0-100℃	± 3%
23	移相器、相敏檢波器模塊
24	熱釋電紅外傳感器模塊	熱釋電紅外傳感器		3200V/W
25	硅光電池傳感器模塊	硅光電池傳感器		0.35A/W
26	集成溫度LM35傳感器模塊	集成溫度LM35傳感器	0-100℃	± 2%
27	PN結(jié)、正與負(fù)溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅髂K	PN結(jié)溫度傳感器	0-100℃	± 3%
28		正溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅?/td>	0-100℃	± 3%
29		負(fù)溫?zé)崦綦娮鑲鞲衅?/td>	0-100℃	± 3%
30	光敏二極管、光敏三極管與光敏電阻傳感器模塊	光敏二極管傳感器	隨光照度變化	± 3%
31		光敏三極管傳感器	隨光照度變化	± 3%
32		光敏電阻傳感器	電阻隨光變化	± 3%
33		PSD位置傳感器
34	扭矩傳感器模塊	扭矩傳感器	0-6000gcm	±2%Fs
35	光柵位移傳感器模塊	光柵位移傳感器	0-25mm
36		CCD實(shí)驗(yàn)儀

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