浙江大学生物系统工程-生物生产机器人-实验报告4

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1、次鎗实验报告专业:姓名:学号:日期:地点:牛.物系统工程蒋昊铮312010027720150407农生环D座课程名称：生物生产机器人指导老师：崔笛成缋:实验名称：生物生产传感器的类型和相关参数测量实验类型：实验室操作结合上机同组学生姓名：吴文华方小敏沈雨辰赵懿滢李艺健_一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)叫、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求/解生物生产传感器和执行器(actuators)的基本类型。掌握步进也机(steppingmot

2、or)、限位开关(limitswitch)、光电传感器(photoelectricsensor)、接近器传感(proximitysensor)、位移传感器等基本参数的测量方法，并熟悉相关传感器和测试仪器，训练学生编程和调试技能(debugskill)。二、主要仪器设备装实验用的元器件和设备有:步进电机(39BYGH28-0506A，直流电机，限位开关(KW11)，光电传感器(E18-DS10PC),接近传感器(FA12-4NB，FA12-4NAZ)，位移传感器(FX81/±50mm，多功能开发系统，万用表，订以及多功能电源，游标卡尺，卷尺

3、。三、操作方法和实验步骤(1)步进电机的方向和调速实验1.确定并画出电机线圈的两屮心抽头0+和0-。使用万用表测得线圈A直流电阻约为6.8Q,线圈B直流电阻约为6.8工作电压为3V,因此流过每组线圈的电流为0.44A。0+和0-分别是黑线和白线。2.手动测试步进电机的相序将o+,O•黑白两线同时接到3V电源的正端，用其他的线依次逐根于电源负极短时间接触，通过使步进电机能够沿顺时针方向运动依次确定A-B-OD线。测得的相序：A红B黄C绿D蓝。（2）利用限位开关控制直流电机的转向1.用万用表测量限位开关的常开和常闭脚。用万用表分别接NC和NO

4、,当示数为无限大时，是常开角；另一个为常闭脚。2.设计采用限位丌关来控制LED灯的亮暗，电压用3V。将LED灯、限位开关常开角和电源连接，当按下开关时，LED灯亮；不按时灯灭。3.设计采用限位开关来实现直流电机的正方转，画出电路阁，讨论后完成。口图左：同时按下S2、S3,实现电机正转；同时按下Sl、S4,实现电机反转。图右：松开S1,按下S2,电机正转；按下S1,松幵S2,电机反转。（3）光电传感器的使用和测量1.硬件连接解传感器的工作电压，并连接光电传感器的电源。实验中连接工作电压为12v。2.用万用表测量光电传感器的信号输出脚电压变化

5、。正常的时候电压接近12v,当用物体阻挡影响漫反射时，电压急剧下降至9.34mv接近于零。3.把信号输出脚连接发光二极管，并II使得传感器动作，观察发光二极管（或者蜂鸣器）的动作情况。正常的时候发光二极管亮，当用物体阻挡影响漫反射时发光二极管灭。（4）试验四：电感式接近传感器和电容传感器的区别1.硬件连接:了解电感式接近传感器的工作电压，并连接电感式传感器的电源。口实验中连接工作电压为12v。2.用不同材料物体靠近电感接近传感器测量它的信号输出脚电压变化。口当有金属物体靠近时，电压变大；当其它材质的（皮肤、布、塑料、玻璃等）靠近，基本没有

6、变化。3.把信号输岀脚连接发光二极管（或者蜂鸣器），并且使得传感器动作，观察二极管（或者蜂鸣器）的动作情况。电感传感器：当金属靠近，发光二极管亮。电压传感器：任何东西靠近，发光二极管灭。1.如何E分传感器是电感式或者电容式？口电感式传感器当金属靠近时，电压有变化；金属材质之外的靠近，电压无变化；电容式传感器任何物体靠近时，电压都会发生变化。FA12-4NB电感式传感器；LJC18A3-13-Z/AY电容式传感器。四、讨论与心得1.目前国A外生物生产过程屮的传感器和执行器类型的主要有哪些？气体浓度传感器、颜色传感器、距离传感器、光线传感器、

7、温度传感器、湿度传感器、接近开关、红外传感器。2.如何判断本实验用的接近传感器是电容式或者是电感式？电感式传感器当金属靠近时，电压有变化；金属材质之外的靠近，电压无变化；电容式传感器任何物体靠近时，电压都会发生变化。3.如何通过简单方法判断步进电机各相线圈的相位?如何通过使得控制策略使步进电机步距角变小？将任意两根线搭在一起再用手去转动步进电机，若存在非常大的阻力，代表这两根线是同一相的；若没有阻力则不是同一相。可以通过步进电机驱动器的细分来使步进电机的步距角变小，如驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为“电机固有步距角”的十分之一。4

8、.直流电机和步进电机的控制方式有什么区别？直流电机：控制输入电压的方向、大小来改变直流电机的转速和转向。步进电机：通过控制脉冲信号的脉冲数和频率控制角位移量、速度和加速度。5.请描述在实际生产