MY-34B創(chuàng)新型測控傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺
1、測控傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺能滿足傳感器與檢測技術(shù)課程群的實驗需求，并且具有占用空間小、掛箱設(shè)計規(guī)范、互換性強，從基本實驗到構(gòu)成完整系統(tǒng)在一臺實驗裝置上便可以全部實現(xiàn)。避免了不同課程需要不同實驗裝置、占用空間大、難以構(gòu)成完整系統(tǒng)、不方便實施綜合性和設(shè)計型實驗的麻煩。
2、能適應(yīng)不同專業(yè)和不同層次的教學需要，可按不同需求選擇不同的配置，并可根據(jù)用戶的要求增添實驗掛箱。
3、實驗裝置能完成傳感器與檢測技術(shù)相關(guān)課程實驗，通過實驗?zāi)苷莆崭鞣N傳感器原理、信號處理電路及檢測方法。
4、傳感器部分：包括壓力、壓電、應(yīng)變、電容、霍爾、溫度、光敏、氣敏(酒、C0)、電渦流、光纖位移、長光柵位移、差動變壓器、光電耦合等各種常見傳感器。
5、檢測部分：利用工業(yè)實際中廣泛采用的成熟電路完成對各種傳感器信號的拾取、轉(zhuǎn)換、調(diào)理、采樣、存儲、解算、控制及顯示等處理電路，實驗裝置充分考慮抗干擾及可靠性技術(shù)的應(yīng)用，學生可以學以致用。
6、通過使用本實驗平臺，有利于廣大學生對書本知識的理解和深化，在完成傳感器與檢測技術(shù)等一系列基本實驗后，便能掌握傳感器與檢測技術(shù)課程群所要求的基本原理、操作技能和動手能力。若再完成一個或幾個綜合型實驗，則對系統(tǒng)有一個較為全面的認識，形成基本的解決實踐問題的知識體系。如果能進一步完成設(shè)計型乃至創(chuàng)新型實驗，則將形成解決實踐問題的能力和積累解決實踐問題的經(jīng)驗，進而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、功能特點：
1、模塊化設(shè)計：采用標準的模塊化設(shè)計，增強系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性和互換性。
2、總線標準：建立統(tǒng)一的內(nèi)總線和接口約定，以實現(xiàn)最靈活的個性化配置、擴展和系統(tǒng)管理。
3、可更換的核心系統(tǒng)：為適應(yīng)不同廠家的處理器、不同種類的處理器，通過改變系統(tǒng)核心卡來實現(xiàn)使用不同家族的單片機或者是不同種類的處理器(如MCU、DSP、ARM)等來組成系統(tǒng)。
4、快速連接線設(shè)計：提供三種連線方式
①采用金質(zhì)縮緊孔單線接線；
②采用排線集中接線；
③自動免連線模式接線。各模塊在設(shè)計時均融入三種連線方式于設(shè)計過程。
5、一機多用：采用實驗現(xiàn)場與實驗準備室相結(jié)合的設(shè)計構(gòu)思，在實驗裝置上僅配備最常用的模塊，在實驗裝置內(nèi)放置次常用模塊，在實驗準備室中放置其他模塊。由此實現(xiàn)了該實驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一機多用、便于擴展和綜合的目標。
6、接近工程實際：實驗裝置上采用多種工業(yè)型傳感器，既可以用來完成傳感器原理、結(jié)構(gòu)與調(diào)理電路的教學，也可以用解決工業(yè)工程和過程中的實際問題。
7、學以致用：構(gòu)成實驗裝置中的智能儀器的各模塊，在其設(shè)計時充分體現(xiàn)實際系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計技術(shù)和可靠性設(shè)計技術(shù)，其核心卡可作為實際智能儀器的核心單元。實驗裝置中信號轉(zhuǎn)換與信號調(diào)理電路采用工業(yè)和工程實際中所采用的成熟電路。實驗裝置中使用的各種數(shù)字信號處理方法，采用典型的也是未來實踐系統(tǒng)首選的數(shù)字信號處理手段，具有很強的工程實用特征。
8、持續(xù)發(fā)展：結(jié)合單片機、嵌入式單片、FPGA／CPLD、DSP及ARM知識可以將檢測系統(tǒng)或智能儀器提高到更高的層次。
9、智能儀器儀表設(shè)計：結(jié)合工程實際給出了一個將常規(guī)儀器實現(xiàn)智能化的實例。
10、虛擬儀器儀表設(shè)計：結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計虛擬儀器儀表。
11、研究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)：實驗裝置中選用的幾項綜合型實驗，是典型的檢測儀表或工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的微型化，既能夠使學習者領(lǐng)略檢測技術(shù)的典型應(yīng)用和掌握成熟可靠的檢測系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)，又是培養(yǎng)和發(fā)揮學生創(chuàng)新能力、開展創(chuàng)新實驗的實驗平臺。
12、開放式設(shè)計：實驗裝置中的軟、硬件及系統(tǒng)均按照全開放的思想進行設(shè)計，以便于學生開展研究型和創(chuàng)新型的實驗。
13、最小知識單元：為每個模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。
三、適用范圍：
實驗臺主要針對高校大學生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和電子設(shè)計競賽的開發(fā)平臺，體現(xiàn)了靈活、開放、創(chuàng)新、綜合、跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的設(shè)計理念。其功能擴展模塊覆蓋了多個專業(yè)多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計算機類、機電類、測控儀器類等專業(yè)的學生進行綜合、創(chuàng)新設(shè)計。
四、結(jié)構(gòu)簡介：
本裝置由控制屏，實驗桌、活動掛箱及擴展模塊、實驗箱組成。實驗臺美觀大方，尺寸可選；活動掛箱包括CPU掛箱、接口掛箱、對象掛箱、ARM掛箱、DSP掛箱；其功能擴展模塊覆蓋了多個專業(yè)多門課程，包含CPU類、通用接口類、人機界面類、信號變換隔離類、通信類、執(zhí)行機構(gòu)類、傳感器類共40多項。
五、技術(shù)指標：
1、輸入電源：單相三線220V±10％ 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度10℃～+40℃相對濕度<85％(25℃) 海拔<4000m
3、絕緣電阻：大于3MΩ
4、漏電保護：漏電動作電流不大于30mmA，動作時間不大于0．1秒
5、裝置容量：<200VA
6、外形足寸：1620mm×700mm×1600mm，以實物為準。
六、裝置的配備及技術(shù)性能：
本裝置主要由實驗控制屏和實驗桌兩部分組成。
（一）實驗控制屏
A、電源及保護體系
（1）直流穩(wěn)壓電源，每套功能配置如下：
①±5V／lA，±12V／1A和±15V／1A各兩路，均具有短路軟截止自動恢復保護功能；
②O～3OV／1A連續(xù)可調(diào)電源一路，具有短路軟截止自動恢復保護功能，帶數(shù)顯電壓表切換指示；
③0~20mA連續(xù)可調(diào)恒流源、具有開路保護功能，帶數(shù)顯指示功能。
（2）實驗裝置設(shè)有漏電保護，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源，對人身安全起到一定的保護。
B、儀器儀表：
1、直流數(shù)字電壓表：200mV,2V,20V三檔可調(diào)。
2、直流數(shù)字電流表：范圍0~200mA，三位半數(shù)顯，配合可調(diào)恒流源使用。
3、功率函數(shù)信號發(fā)生器
● 頻率范圍： 2HZ,20HZ,200HZ,2KHZ,20KHZ,200KHZ,2MHZ，分七檔
● 輸出波形：正弦波、三角波、方波
● 占空比調(diào)節(jié)：20%~80%
● 輸出電壓幅度：20VP-P 輸出阻抗：50Ω
● 5位LED頻率顯示
● 3位LED幅度顯示
● 外測范圍：10MHZ
● 兩檔衰減：20dB,40dB
● 有直流偏置功能
● 有VCF功能
● 有TTL輸出
● 有輸出保護不易損壞
4、低頻振蕩器部分
（1）頻率調(diào)節(jié)電位器可調(diào)振蕩頻率從1Hz～30Hz。
（2）幅度從0-8VP-P連續(xù)可調(diào)。
5、音頻振蕩器部分
（1）頻率調(diào)節(jié)電位器可調(diào)振蕩頻率從400Hz～10KHz，精度±5%。
（2）幅度可從0-10VP-P連續(xù)可調(diào)。
6、頻率/轉(zhuǎn)速表：頻率測量范圍1～9999Hz，轉(zhuǎn)速測量范圍1～9999rpm；
7、溫度控制器，加熱源：提供一只XMTD3000溫度控制器，可以顯示設(shè)定溫度和當前溫度。
8、數(shù)據(jù)采集卡，配套相應(yīng)PC機上位軟件，用于電信號的采集、處理、顯示。
C、傳感器由多種傳感器和信號調(diào)理模塊組成
（1）轉(zhuǎn)動源部分：轉(zhuǎn)動源、霍爾傳感器、光電傳感器；應(yīng)變片稱重傳感器；可更換的傳感器：差動變壓器傳感器、電容傳感器、渦流傳感器、霍爾位移傳感器、磁電式傳感器、光纖位移傳感器、濕敏傳感器、酒精傳感器。
（2）振動源部分：應(yīng)變片振動臺、壓電電傳感器；
（3）氣體壓力傳感器部分：氣壓源、兩氣壓計、氣體壓力傳感器。
（4）熱敏電阻傳感器，熱電偶傳感器，PTl00鉑電阻等。
D、實驗掛箱及實驗?zāi)K，掛件尺寸：468*330mm
（1）控制器單元掛箱：配有8051單片機模塊、C8051嵌入式單片機模塊、其他CPU外圍單元、譯碼模塊、和常用接口模塊。
（2）信號轉(zhuǎn)換單元掛箱，掛件尺寸：234*330mm
配有8位并行AD模塊、12位并行AD模塊、8位并行DA模塊、12位并行DA模塊、I／O口擴展模塊、轉(zhuǎn)換模塊(模塊PCB板尺寸：176*90mm)
（3）通信與打印機單元掛箱，掛件尺寸：234*330mm
配有RS232／RS485通信模塊、USB通信模塊，網(wǎng)絡(luò)控制器模塊、CAN總線模塊(模塊PCB板尺寸：176*90mm >)、打印機放在掛箱底板上
（4）鍵盤與顯示單元掛箱，掛件尺寸：234*330mm
配有顯示(靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、液晶顯示)模塊、16*16點陣顯示模塊、4X4鍵盤模塊(模塊PCB板尺寸：176*90mm)
（5）對象控制單元掛箱（一），掛件尺寸：234*330mm
配備有開關(guān)量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊、光耦隔離模塊、繼電器模塊 (模塊PCB板尺寸：176*90mm)
（6）對象控制單元掛箱（二），掛件尺寸：234*330mm
配備有IC卡讀寫模塊、步進電機模塊、直流小電機模塊、語音處理模塊、交通燈模塊、 PWM調(diào)制模塊(模塊PCB板尺寸：176*90mm)
（7）ARM9單元掛箱，掛件尺寸：468*330mm
配有完成ARM9實驗的基本模塊(核心板ARM9)
（8）信號與系統(tǒng)實驗掛箱468*330mm
（9）自控原理與計算機控制掛箱模塊（兩塊：一、468*330mm；二、234*330mm）
（10）測控電路實驗掛箱模塊（兩塊：一、468*330mm；二、234*330mm）
七、實驗掛箱具體硬件資源：
1、控制器單元掛箱：掛箱主要用于插接不同的CPU模塊。掛箱上包含了CPU模塊的接口插座和基本實驗電路及系統(tǒng)擴展電路，可單獨完成大部分的基本實驗，掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱連接。掛箱上的資源如下：
（1）8155接口模塊
（2）8255接口模塊
（3）8279鍵盤顯示接口模塊
（4）8253可編程定時器模塊
（5）硬件看門狗電路模塊
（6） I2C EEROM模塊
（7）8250模塊
（8）8251模塊 |
（9）I2C存儲器模塊
（10）I2C時鐘模塊
（11）單次脈沖模塊
（12）93C46串行EEPROM模塊
（13）紅外線收發(fā)模塊
（14）DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊
（15）開關(guān)量輸入模塊
（16）關(guān)量輸出模塊 |
控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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51系列CPU模塊 |
支持80C31、80C51，含32K SRAM、64K ROM組成數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線 |
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Cygnal51CPU模塊 |
采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機C8051F020芯片，含32K SRAM，組成數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線 |
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譯碼模塊 |
采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統(tǒng)的譯碼工作 |
2、信號轉(zhuǎn)換單元掛箱：
掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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8位并行AD模塊 |
由AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成8路8位AD。 |
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8位并行DA模塊 |
由兩只DA0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成2路8位DA。 |
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12位并行AD模塊 |
由AD574模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成12位AD。 |
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12位并行DA模塊 |
由TLV5613數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成12位DA。 |
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I/O 擴展模塊 |
由兩塊74LS244芯片擴展成16路并行輸入電路。
由兩塊74LS273芯片擴展成16路并行輸出電路。
用74LS164芯片組成串轉(zhuǎn)并輸出電路。
用74LS165芯片組成并轉(zhuǎn)串輸入電路。 |
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轉(zhuǎn)換模塊 |
用LM311實現(xiàn)V/F電路和F/V電路
用TLC549芯片組成串行AD轉(zhuǎn)換電路。
用TLC5615芯片組成串行DA轉(zhuǎn)換電路。 |
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3、通信與打印機單元掛箱：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接，打印機裝在掛箱的底板上。
掛箱支持的模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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RS232/RS485/CAN總線通信模塊 |
由MAX232芯片組成RS232通信電路，MAX485芯片組成RS485通信電路。
由SJA1000芯片和TJA1050芯片組成CAN總線電路。 |
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USB通信模塊 |
由1581芯片組成USB2.0通信模塊 |
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網(wǎng)絡(luò)控制器模塊 |
采用RTL8019AS芯片 |
4、顯示與鍵盤單元掛箱：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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靜態(tài)顯示模塊 |
由74LS164芯片驅(qū)動 |
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動態(tài)顯示模塊 |
采用8位8段LED數(shù)碼管。 |
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液晶顯示模塊 |
提供128*64點陣的液晶顯示屏 |
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CPLD模塊 |
采用LATTICE公司1032芯片 |
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4*4行列式鍵盤 |
公共鍵盤 |
5、對象掛箱(一) ：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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繼電器模塊 |
由兩個5V繼電器、2個12V繼電器和2個24V繼電器組成。 |
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光耦隔離模塊 |
由3個TLP521-4芯片組成12入12出。 |
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LED顯示模塊 |
用16個LED燈組成邏輯電平測試電路 |
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開關(guān)量模塊 |
用16個按鍵組成高低電平輸出電路 |
6、對象掛箱(二) ：掛箱上有三個（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊：
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模塊名稱 |
功能指標 |
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IC卡讀寫模塊 |
I2C總線實現(xiàn)IC卡的讀寫及識別 |
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直流電機 |
帶驅(qū)動小直流電機，測速部分由1個霍爾傳感器組成 |
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步進電機 |
采用四相步進電機，帶驅(qū)動電路 |
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交通燈模塊 |
采用16個LED燈和四位數(shù)碼管組成。 |
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語音處理模塊 |
采用1730專用語音芯片組成 |
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PWM調(diào)制模塊 |
由324運放芯片組成,用于小直流電機調(diào)速 |
7、 ARM9單元掛箱
（1）CPU模塊：（三星S3C2410微處理器，ARM9內(nèi)核，可穩(wěn)定運行多種嵌入式實時操作系統(tǒng)。）
內(nèi)存SDRAM：64M。
Flash：8M
標準RS232接口：采用MAX3232專用電平轉(zhuǎn)換芯片。
以太網(wǎng)接口：采用專用的網(wǎng)絡(luò)芯片DM9000和帶有網(wǎng)絡(luò)變壓器的網(wǎng)絡(luò)接口，支持100M以太網(wǎng)。
聲卡：AC97標準UDA1341、音頻輸入、雙聲道m(xù)ic輸出
USB從接口：采用S3C2410自帶的控制器。
USB從接口：采用S3C2410自帶的控制器。
（2）面板包括資源（標準配置）
直流電機、步進電機、LED、8*8LED點陣，4位8段數(shù)碼管，鍵盤單元、A/D轉(zhuǎn)換單元（板載電位器電壓輸入）、D/A轉(zhuǎn)換單元、通用SD卡和SMC卡接口單元、IIS接口、4.3寸 TFT真彩液晶屏，分辨率480*272，帶4線電阻式觸摸屏；JTAG接口（20針標準ARM仿真接口），3個RS232串口，485通信接口，CAN通信接口（帶光電隔離），數(shù)字溫度傳感器LM75，I2C EEPROM 24C16 。
8、DSP CPU 掛箱: 采用TI公司的TMS320VC5416芯片。
（1）主CPU（DICE-5416EVM）模塊：采用TI公司TMS320C5416DSP芯片，該模塊上的資源有。4mbit flash 256k*16bit SRAM 2500 gate CPLD 5416模塊上留有JTAG插口，用戶可以通過仿真器和CCS下載程序和進行實驗；
（2）圖象、語音AD/DA模塊：語音模塊采用TLC320AD50芯片，最高抽樣率為22.05k，圖象采用高速AD（TLC5510）和高速的DA（TLC5602）；同時TLC5510和TLC5602又可做普通的AD、DA
（3）通訊模塊：本系統(tǒng)可做串口、并口實驗，串口實驗：采用熱門器件（MAX3111ECWI）來完成跟計算機的異步通訊，其傳輸速率達230Kbps；并口實驗：利用并口與DSP的HPI直接實現(xiàn)跟計算機數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸速率達2Mbps；
（4）溫度、 電機控制模塊：電機控制模塊自帶一個閉環(huán)直流電機（12V）和一個步進電機（12V），利用電機控制模塊可做直流電機和步進電機控制方面的實驗，溫度傳感采用流行熱門器件一線集成溫度傳感器（DS18B20），測溫范圍為－55℃－100℃ 精度為9位、12位。
（5）信號源模塊：本模塊提供兩路（1Hz－60KHz）信號源，且正弦波的頻率、幅度均可調(diào)節(jié) ，其中還提供兩路信號的混頻電路，為實時的濾波算法提供了混頻輸入信號；
（6）鍵盤顯示模塊：本模塊有：1、128*64的圖形點陣液晶屏，利用LCD顯示模塊可做各種圖形、實時波形顯示方面的實驗；2、八位數(shù)碼管；3、八個指示燈；4、八個按鍵輸入；為實驗儀提供了基本的輸入、輸出設(shè)備。為二次開發(fā)提供了豐富的人機界面資源；
9、開閉環(huán)創(chuàng)新實驗單元
U接口，配套上位機軟件，可完成4層電梯控制，郵件分揀，數(shù)字邏輯分揀，機器人自動掃雷等15個開閉環(huán)控制實驗項目。
八、裝置配備表：
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序號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
實驗控制屏 |
套 |
1 |
|
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2 |
實驗桌 |
張 |
1 |
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3 |
掛箱與模塊 |
套 |
1 |
傳感器由多種傳感器和信號調(diào)理模塊 |
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控制器單元掛箱 |
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信號轉(zhuǎn)換單元掛箱 |
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通信與打印機單元掛箱 |
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鍵盤與顯示單元掛箱 |
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對象控制單元掛箱（一） |
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對象控制單元掛箱（二） |
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ARM9單元掛箱 |
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信號與系統(tǒng)實驗掛箱 |
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自控原理與計算機控制掛箱 |
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測控電路實驗掛箱模塊 |
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DSP CPU 掛箱 |
|
開閉環(huán)創(chuàng)新實驗單元 |
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4 |
常用工具 |
套 |
1 |
一字螺絲刀1把；十字螺絲刀1把；剝線鉗1把；尖嘴鉗1把。 |
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5 |
實驗說明書 |
套 |
1 |
指導學生實訓 |
友情提示：
1、設(shè)備驗收：各采購單位收貨時請檢查創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的貨品外觀，核實創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的數(shù)量及配件，拒收處于受損狀態(tài)的創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺；
2、設(shè)備質(zhì)保：茂育將為各采購單位提供創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺產(chǎn)品指導書和質(zhì)保期，在質(zhì)保范圍內(nèi)提供對創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的免費維修，超出條件承諾時提供對設(shè)備的有償維修；
3、設(shè)備退換貨：各采購單位單方面原因?qū)е聞?chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺選型錯誤或創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺購買數(shù)量錯誤，造成創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺退換貨要求，將不被接受；
4、設(shè)備貨期：對創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的發(fā)貨期為參考值，如您需要了解創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的精確貨期，請與上海茂育公司的銷售人員聯(lián)系；
5、咨詢電話：如各采購單位對創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺有任何疑問，請致電：021-56311657 ,我們將由專業(yè)技術(shù)人員為您提供有關(guān)創(chuàng)新型測控/傳感器技術(shù)綜合實驗實訓平臺的技術(shù)咨詢；
品牌理念 
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