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传感器&测试技术 | 西交大国家级精品课程《机械工程测试技术》综合实验教学改革
02.07 2023

IECUBE教改前沿系列,旨在针对关注工程教育改革的高校老师,介绍全球范围内的教学改革前沿成果,期望能帮助国内高校老师更好地进行教学改革探索,产出教学改革成果。

西安交通大学机械工程学院为了在测试技术课程中更好的锻炼学生分析和解决复杂测试问题的能力,为新开设的综合实验项目设计了多传感器转速测量实验平台,该实验平台以小型转子为被测对象,搭载了电涡流传感器、磁电传感器、光电传感器等多种传感器,以NI ELVIS为硬件基础,设计了多种信号调理电路板,利用LabVIEW软件开发了转速测试分析软件,可以实现多种传感器同时采集分析信号。该成果发表于《实验技术与管理》(中文核心期刊)题目是《基于NI ELVIS II+和LabVIEW的转速测量实验平台开发》。


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测试技术课程是理工院校机械类专业的专业核心课程,实验是培养学生工程实践能力的重要环节。 根据专业工程认证要求,专业课程综合实验量要占实验总量的75%以上,之前西交大机械学院测试技术课程的基础实验和综合实验各占一半,因此须增加综合实验项目。转速是旋转机械的重要状态参数,也是控制系统中对其他参量控制的依据和基准,掌握转速测量技术对理工科学生来说是很有意义的。转速测量常用的传感器类型有电涡流传感器、磁电式传感器、编码器、光电式传感器、霍尔传感器等。该篇文章基于NI ELVIS多功能教学平台,搭建了集成多种传感器的转子台转速测量实验台,基于LabVIEW开发了转速测试分析软件。采用多种传感器采集同一轴上的转速信号,经过信号调理后,进入软件进行分析,可以让学生分析调理电路的作用,掌握不同传感器的工作原理,对比分析不同传感器测量转速的区别。


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实验系统结构框图

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转子台布局


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信号调理和采集模块

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软件主界面

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实验流程图

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