自检设计性实验教学大纲(1)

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1、自动检测技术设计性实验教学大纲（时间：第12周星期4第2大节地点：1509）实验名称：振动测量实验所属课程：自动检测技术实验类型：设计性实验实验类别：基础口专业基础丁专业口实验学时：课内2学时、课外2学时一、实验目的1.学会选择振动测量传感器，确定振动测量实验方案。2•设计振动测量电路，在实验装置上搭建振动测量实验电路。二、预习与参考1•预习1）复习霍尔式传感器、差动传感器的结构，掌握其工作原理；2）预习传感器实验装置配套实验指导书中差动变压器特性及振动测量、霍尔传感器的应用实验。2•参考资料：1）自动检测技术相关教材；2）传感器实验装置配套实验指导书。三、设计指标振

2、动频率为l-20Hz,振动范围为5-10mm,在示波器和测试装置上显示所测振动值。四、实验要求（设计要求）1.设计一个振动测量的系统，画出测量原理框图。（课外）2.参照实验装置使用说明，设计振动测量系统各组成单元，画出测量单元接线图和电路图。（课外）3.测量单元接线图经实验老师检查合格后，方可在实验设备上接线实验。4.改变振动频率和幅值，在数显表和示波器上观察测量值的变化并记录数据和波形。五、实验（设计）仪器设备和材料清单CSY2000SET9000实验装置、导线、示波器六、实验设计及实施的指导1.在所学的霍尔传感器、差动变压器等传感器中选择合适的传感器，设计实验原理

3、图。2.设计传感器及振动源、信号处理电路，信号处理电路主要包括放大电路、滤波电路、相敏检波电路。3•根据所设计的信号处理电路，在传感器实验装置上选择合适信号处理模块，搭建信号检测及信号处理电路。4•将系统接交流激励，调节测量电路，使低通滤波器输出电压正负对称。5•保持适当低频振幅，用示波器观察输出波形。进一步提高低频振幅,当波形出现顶部削顶时，说明输出进入饱和状态，已不再随振动量的增加而线性增加。6•保持适当振幅，用示波器观察差动放大器和低通滤波器的波形。用电压表读出振幅值。七、实验成绩评定方法实验成绩包括预习、设计能力、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所

4、占比例分别为20%、20%、30%、30%..八、实验报告要求实验报告格式：一.实验名称二.实验目的三.实验原理四.实验步骤五.测试结果及分析六.参考文献九、思考题1.分析测量误差产生的原因？如何减小测量误差？2.利用霍尔元件设计一个电子秤。实验十三差动变压器的应用一振动测量实验（建议先做P65、P66的两项附加实验）一、实验目的：了解差动变压器测量振动的方法。二、基本原理：与测量位移的原理相同。三、需用器件与单元：音频振荡器、低频振荡器、差动变压器实验模板、移相/和敏检波/滤波模板、数显单元、示波器、直流稳压电源，振动源（2000型）或振动测量控制仪（9000型）。

5、四、实验步骤：1、将差动变压器按图3・5安装在振动台上，并用手按压振动台，不能使差动变压器的活动杆有卡死的现象，否则必须调整安装位置。2、按图3・6接线，并按以下步骤操作：（1）检查接线无误后，合上主控箱电源开关，用示波器观察咅频振荡器Lv端的Vp・p值，调整咅频振荡器幅度旋钮使Vp・p=4V,频率调整在5KHzo（2）用示波器观察相敏检波器的输出，调整传感器连接支架高度，使示波器显示的波形幅值为最小。（3）仔细调节Rwl和Rw2使示波器（相敏检波输岀）显示的波形幅值更小，基本为零。（4）用手按住振动平台（让传感器产牛一个大位移）仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮，使示

6、波器显示的波形为一个接近全波的整流波形。（5）松手后，整流波形消失变为一条接近零点的直线（否则再调节Rwl和Rw2）o将低频振荡器信号接入振动源的输入端，调节振动幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振动较为明显，用示波器观察放大器、相敏检波器及低通滤波器的输出端波形。菱动斑器实验筷板轿相、相歎'低诅樓板图3・6走=变三器垠动江畫二验崔线图3、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率（3Hz〜20Hz）,用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰•峰电压值，记下实验数据，填入表（3・3）。表3・3F（Hz）Vp-p（V）4、根据实验结果作出振动梁的幅频特性曲线，指出梁的自振频率范围值

7、，并与实验九用应变片测出的结果相比较。5、保持低频振荡器频率不变，改变振荡幅度，可得到梁的振动振幅值大小。注意事项：低频激振电压幅值不要过大，以免梁在自振频率附近振幅过大。五、思考题：1、利用差动变压器测量振动，在应用上有些什么限制？2、如需确定梁的振动位移量（△『），还要增加哪一项实验？参考图3・6,接入数显电压表，完成该项实验。3、用差动变压器测量较高频率的振幅，例如lKHz的振动幅度，可以吗？差动变压器测量频率的上限受到什么影响？实验十七交流激励时霍尔式位移传感器特性实验（建议先做P65、P66的两项附加实验）一、实验冃的：了解交流激励时霍尔式