《测试技术》实验指导书

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1、《测试技术》实验指导书白洁胡爱军编写华北电力大学机械工程系机械电子工程教研室2007年3月13实验一：测试系统特性标定学时：2本实验包括传感器校准、测试装置特性两部分内容，实验1.1压电式加速度传感器的校准一．实验目的1．熟悉压电式加速度传感器的工作原理及结构2．学会使用振动传感器校准仪，掌握电荷灵敏度的两种校准方法二．实验仪器1．JX-3B振动传感器校准仪1台2．数字电压表1台3．YD-36加速度传感器2只4．电荷放大器1台三．实验原理及步骤1．绝对法（加速度校准仪校准）将加速度传感器安装在JX-3B加速度校准仪上，连接加速度传感器和电荷放大器，将电荷放大器的电压输出端

2、与数字电压表连接。调节JX-3B校准仪的“频率选择”旋钮置“80HZ”，将功能开关置于“加速度”位置，将“增益调节”电位器调至最小，将电荷放大器归一化旋钮置于100mv/unit。打开电源开关，调节“增益调节”电位器使校准仪振动加速度输出幅值为10m/ss。此时，校准仪输出大小为10m/ss的振动，调节电荷放大器灵敏度旋钮，使电荷放大器输出电压为0.707V（对应峰值为1V），此时电荷放大器灵敏度旋钮值即为该传感器的灵敏度。2．相对法（背靠背比较校准法）此方法是利用一只已知灵敏度的参考传感器来测量另一只加速度传感器的灵敏度，如我们利用上边实验中的传感器作为参考传感器，13

3、连线及各旋钮、开关预置相同，启动JX-3B校准仪，调节“增益旋钮”，使得输出幅值显示窗显示（例如）8，测量电荷放大器输出电压。将参考加速度传感器卸下，将被校准传感器接到校准仪上，测量电荷放大器的输出电压，此时被校准传感器的灵敏度为：其中：、分别为被校准和参考传感器的灵敏度。采用绝对法测量被校准传感器灵敏度，并与相对法校准结果比较。四．实验数据处理Va(V)Vr(V)Sa(pc/unit)Sr(pc/unit)绝对法相对法五．填写实验报告书六．实验分析比较相对法、绝对法的测量结果，并讨论误差产生的原因。13实验1.2测试装置的静、动特性一．实验目的1．了解测试装置的静动特性

4、的测试方法。2．掌握一阶、二阶测试装置的幅频特性，并建立频响特性的概念。二．实验仪器1．信号发生器1台2．数字万用表1台3．系统特性实验仪1台4．双踪示波器1台信号发生器系统实验仪双踪示波器数字万用表三．实验框图图2-1静动特性实验框图四．实验原理1．静特性测试按照二阶装置模拟实验台的接线图连接各个端子，分别构成一阶、二阶系统。调节信号发生器的频率，并保持某固定频率值，连续调节信号发生器的输出幅值，并记录一阶、二阶系统的输入与输出幅值，绘制一阶、二阶系统的静特性曲线。2．动特性测试13按照二阶装置模拟实验台的接线图连接各个端子，分别构成一阶、二阶系统。调节信号发生器的输出

5、幅值，并保持在固定的电压值，连续调节信号发生器的输出频率，并记录一阶、二阶系统的输入与输出幅值，绘制一阶、二阶系统的动特性曲线。在进行二阶系统的测试时，注意在输出幅值突然增大的频率附近，应仔细调节输入信号频率的变化，以获得准确的峰值。五．实验数据处理绘制出实验装置的一阶、二阶系统的静、动特性曲线，并根据静特性曲线求得系统的灵敏度；根据二阶系统的动特性曲线求出系统的固有频率及阻尼比。图2-2二阶系统阻尼比估计如图2-2所示，峰值对应点为系统固有频率，则阻尼比，对于欠阻尼系统峰值对应点为，与系统固有频率存在如下关系：六．填写实验报告书七．实验分析试讨论动特性测试实验中误差产生

6、的环节。13实验二结构动参数识别学时：2一．实验目的1．熟悉梁的动特性参数测量原理及主振型形状；2．用共振法确定简支梁的各阶固有频率和主振型。二．实验装置框图正弦激振实验装置及仪器的安装如图3-1所示，本次实验中，虚拟仪器可用双踪示波器代替。电动激振器安装在支架上，激振方式是相对激振。激振点的选取原则是保证不过分靠近二、三阶振型的节点，使各阶振型都能受到激励。图3-1实验装置框图三．实验原理本实验的模型是一矩形截面简支梁，它是一无限自由度系统。从理论上说，它应有无限个固有频率和主振型，在一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的迭加。如果给梁施加一个合适大小的激扰力，且该力的

7、频率正好等于梁的某阶固有频率，就会产生共振，对应于这一阶固有频率的确定振动形态称为这一阶主振型。13调节激扰力频率等于某阶固有频率，使梁产生共振，然后，测定共振状态下梁上各测点的振动幅值，从而确定某一阶主振型。实际上，我们关心的通常是最低的几阶固有频率及主振型，本实验是用共振法来测量简支梁的一、二、三阶固有频率和振型。一．实验步骤1．沿梁长度选定测点并做标记，选某测点为参考点，将传感器I固定于参考点，传感器II用于测量其他点的响应振幅，按图3-1接线；2．振动信号相位的确定：用李萨如图形判断测量传感器与参考传感器是同相或反相。