传感器实验仪作为掌握传感器相关知识和获得传感器性能的主要工具之一,可以完成对传感器性能的验证性和测试性实验,在工科院校、相关研究单位以及生产部门具有广泛的应用。目前,传感器实验仪主要工作在配接示波器或配备PC机两种模式下,存在着资源利用率低、实验缺乏连续性和实验系统故障率高等问题。针对当前传感器实验模式存在的不足,本课题提出一种“一体式传感器实验仪”的设计思路：在现役传感器实验仪的基础上,增设转换与传输模块、操控平台两部分结构,通过实现实验仪的数据转换功能、实验系统管理功能和实验报告自动生成功能的方法,解决现役设备使用中存在的问题。为实现实验中传感器输出信号的读取,转换与传输模块的硬件部分以单片机为核心,采用放大电路和数据转换电路相结合的方式,实现较宽范围信号的数据转换,并且利用串口传输的方式,实现与操控平台的信息交换；其软件部分包含数据采集功能模块和数据传输功能模块。为实现实验者与实验仪的交互操作,操控平台的硬件部分以PC104主板为核心,配以触摸式显示屏作为输入输出设备,通过串口实现和转换与传输模块相互之间的信息交换；其软件部分的系统管理功能模块、数据传输功能模块、数据显示与记录功能模块以及实验报告自动生成功能模块,共同实现实验系统的管理和实验报告的自动生成。通过机械结构的设计,转换与传输模块、操控平台和改进的现役传感器实验仪由连接部件整体装配成一台完整的一体式传感器实验仪。最后基于该实验仪进行了实际测试,测试结果表明：该实验仪能够实现相关的实验功能,数据转换性能也达到了设计要求。实验仪紧凑的结构、较丰富的实验系统功能,达到了提高实验资源利用率、降低实验系统故障率和强化实验效果的目的。