《機械工程測試技術(shù)》課件這部分設(shè)有1～10kHz音頻信號發(fā)生器，1～30Hz低頻信號發(fā)生器，4組直流穩(wěn)壓電源：±15V、+5V、±2～±10V、2～24V可調(diào)，數(shù)字式電壓表，頻率/轉(zhuǎn)速表，定時器以及高精度溫度調(diào)節(jié)儀。1．實驗臺部分8.1.1THSRZ-1型傳感器系統(tǒng)綜合實驗臺組成熱源：0～220V交流電源加熱，溫度可控制在室溫～120℃，控制精度±1℃。轉(zhuǎn)動源：2～24V直流電源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)在0～4500r/min。振動源：振動頻率1～30Hz（可調(diào)）。2．三源板部分這部分設(shè)有1～10kHz音頻信號發(fā)生器包括電橋、電壓放大器、差動放大器、電荷放大器、電容放大器、低通濾波器、渦流變換器、相敏檢波器、移相器、溫度檢測與調(diào)理、壓力檢測與調(diào)理等共10個模塊。3．處理（模塊）電路部分為了加深對自動檢測系統(tǒng)的認(rèn)識，本實驗臺增設(shè)了USB數(shù)據(jù)采集卡及微處理機組成的微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（含微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件）。14位A/D轉(zhuǎn)換、采樣速度達300kHz，利用該系統(tǒng)軟件，可對學(xué)生實驗現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行動態(tài)或靜態(tài)處理和分析，并在屏幕上生成十字坐標(biāo)曲線和表格數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行求平均值、列表、作曲線圖以及對數(shù)據(jù)進行分析、存盤、打印等處理，實現(xiàn)軟件為硬件服務(wù)、軟件與硬件互動、軟件與硬件組成系統(tǒng)的功能。更注重考慮根據(jù)不同數(shù)據(jù)設(shè)定采集的速率。4．?dāng)?shù)據(jù)采集、分析部分包括電橋、電壓放大器、差動放大器、電荷放大使用本軟件之前先確認(rèn)安裝了USB數(shù)據(jù)采集以及采集卡的驅(qū)動程序。在微機桌面上找到如圖所示圖標(biāo)。8.1.2微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件使用說明如果數(shù)據(jù)采集卡和電腦連接好并且安裝好了驅(qū)動程序，程序?qū)⑦M入到主程序界面，否則程序?qū)棾鋈鐖D所示對話框。使用本軟件之前先確認(rèn)安裝了USB數(shù)據(jù)采集以在確定安裝了驅(qū)動程序和正確連接采集卡的情況下，程序?qū)⑦M入圖所示的界面。在確定安裝了驅(qū)動程序和正確連接采集卡的情系統(tǒng)中包括“開始采集”、“停止采集”、“退出”3個選項，如圖所示。當(dāng)單擊“開始采集”的時候，“開始采集”按鈕將會變灰（不能使用），同時“停止采集”按鈕被激活，工具欄上的“采集”和“關(guān)閉”按鈕也會作出相應(yīng)的變化。此時示波器將會顯示采集到的波形。1．系統(tǒng)系統(tǒng)中包括“開始采集”、“停止采集”、“退“示波器”包括“暫停顯示”、“波形同步”、“波形操作”、“波形復(fù)位”、“基準(zhǔn)復(fù)位”、“波形清除”、“波形復(fù)制”7個選項。其中“波形”操作又包括有“XY軸放大”、“X軸放大”、“Y軸放大”、“波形抓取”、“十字跟蹤”5個選項。如圖所示。2．示波器“示波器”包括“暫停顯示”、“波形同步”、

視圖包括工具欄、狀態(tài)欄和控制欄3個項目。這3個欄目是用來顯示工具欄、狀態(tài)欄和控制欄的。如圖所示。3．視圖視圖包括工具欄、狀態(tài)欄和控制欄3個項目。這3工具包括實驗數(shù)據(jù)處理和計算器這兩個項目。單擊“實驗數(shù)據(jù)處理”項目將會出現(xiàn)“畫圖工具”程序，如圖所示。4．工具工具包括實驗數(shù)據(jù)處理和計算器這兩個項目。單在程序中手動填入數(shù)據(jù)然后單擊“確定”按鈕，將會進入到“曲線擬合”程序。如圖所示。在程序中手動填入數(shù)據(jù)然后單擊“確定”按鈕，根據(jù)需要選擇不同的擬合方式，然后單擊顯示曲線將會出現(xiàn)不同的擬合曲線。擬合方式有“線性擬合”、“曲線擬合”。其中“曲線擬合”又包括“雙曲線擬合”和“拋物線擬合”。根據(jù)需要選擇不同的擬合方式，然后單擊顯示“幫助”只有一個關(guān)于THSRZ-1的選項。單擊后將出現(xiàn)圖所示的對話框。5．幫助“幫助”只有一個關(guān)于THSRZ-1的選項。單了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。實驗?zāi)侩娮杞z在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為實驗原理電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感組件，如圖所示，4個金屬箔應(yīng)變片分別貼在彈性體的上下兩側(cè)，彈性體受到壓力發(fā)生形變，應(yīng)變片隨彈性體形變被拉伸，或被壓縮。金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制通過這些應(yīng)變片轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，如圖所示，R5、R6、R7為固定電阻，與應(yīng)變片一起構(gòu)成一個單臂電橋，其輸出電壓為通過這些應(yīng)變片轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化、實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接到應(yīng)變傳感器模塊左上方的R1、R2、R3、R4上，可用萬用表測量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。2差動放大器調(diào)零。從主控臺接入±15V電源，檢查無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，將差動放大器的輸入端Ui短接并與地短接，輸出端Uo2接數(shù)顯電壓表（選擇2V檔）。將電位器Rw3調(diào)到增益最大位置（順時針轉(zhuǎn)到底），調(diào)節(jié)電位器Rw4使電壓表顯示為0V。關(guān)閉主控臺電源（Rw3、Rw4的位置確定后不能改動）。3將應(yīng)變式傳感器的其中一個應(yīng)變電阻（如R1）接入電橋，與R5、R6、R7構(gòu)成一個單臂直流電橋。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接4加托盤后電橋調(diào)零。電橋輸出接到差動放大器的輸入端Ui，檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，預(yù)熱五分鐘，調(diào)節(jié)Rw1使電壓表顯示為零。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果。4加托盤后電橋調(diào)零。電橋輸出接到差動放大器的輸比較半橋與單臂電橋的不同性能，了解其性能特點。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器比較半橋與單臂電橋的不同性能，了解其性能特點。實驗?zāi)康牟煌芰Ψ较虻膬芍粦?yīng)變片接入電橋作為鄰邊。電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善，當(dāng)兩只應(yīng)變片的阻值相同、應(yīng)變數(shù)也相同時，半橋的輸出電壓為實驗原理不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2差動放大器調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟②。3將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩只應(yīng)變片接入電橋的鄰邊。4加托盤后電橋調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟④。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果，關(guān)閉電源。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2了解全橋測量電路的優(yōu)點。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器了解全橋測量電路的優(yōu)點。實驗?zāi)康娜珮驕y量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片接到電橋的對邊，不同的接入鄰邊，如圖所示，當(dāng)應(yīng)變片初始值相等，變化量也相等時，其橋路輸出為實驗原理全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2差動放大器調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟②。3將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩對應(yīng)變片分別接入電橋的鄰邊。4加托盤后電橋調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟④。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果，關(guān)閉電源。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2了解直流全橋的應(yīng)用及電路的定標(biāo)。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V，±4V電源，萬用表。實驗儀器電子秤實驗原理與實驗的全橋測量原理相同，通過調(diào)節(jié)放大電路對電橋輸出的放大倍數(shù)使電路輸出電壓值為重量的對應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g），即成一臺比較原始的電子秤。實驗原理了解直流全橋的應(yīng)用及電路的定標(biāo)。實驗?zāi)康膶嶒瀮?nèi)容與步驟1按實驗8.4全橋性能實驗的步驟①、②、③接好線并將差動放大器調(diào)零。2將10只砝碼置于傳感器的托盤上，調(diào)節(jié)電位器Rw3（滿量程時的增益），使數(shù)顯電壓表顯示為0.200V（2V檔測量）。3拿去托盤上所有砝碼，觀察數(shù)顯電壓表是否顯示為0.000V，若不為零，再次將差動放大器調(diào)零和加托盤后電橋調(diào)零。實驗內(nèi)容與步驟1按實驗8.4全橋性能實驗的步驟4重復(fù)本實驗②和③步驟，直到精確為止，把電壓量綱V改為重量量綱kg即可以稱重。5將砝碼依次放到托盤上并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果。6去除砝碼，托盤上加一個未知的重物（不要超過1kg），記錄電壓表的讀數(shù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，求出重物的重量。4重復(fù)本實驗②和③步驟，直到精確為止，把電壓量了解差動變壓器的工作原理和特性。實驗?zāi)康牟顒幼儔浩髂K、測微頭、通信接口（含上位機軟件）、差動變壓器、信號源、直流電源。實驗儀器了解差動變壓器的工作原理和特性。實驗?zāi)康牟顒幼儔浩饔梢恢怀跫壘€圈和兩只次級線圈及一個鐵芯組成。鐵芯連接被測物體，移動線圈中的鐵芯，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化，促使次級線圈的感應(yīng)電動勢發(fā)生變化，一只次級感應(yīng)電動勢增加，另一只感應(yīng)電動勢則減小，將兩只次級線圈反向串接（同名端連接）引出差動輸出。輸出的變化反映了被測物體的移動量。實驗原理差動變壓器由一只初級線圈和兩只次級線圈及根據(jù)如圖所示將差動變壓器安裝在差動變壓器實驗?zāi)K上。實驗內(nèi)容與步驟根據(jù)如圖所示將差動變壓器安裝在差動變壓器實將傳感器引線插頭插入實驗?zāi)K的插座中，音頻信號由振蕩器的“00”處輸出，打開主控臺電源，調(diào)節(jié)音頻信號輸出的頻率和幅度（用上位機軟件檢監(jiān)測），使輸出信號頻率為4～5kHz，幅度為Vp-p=2V，按如圖所示接線（1、2接音頻信號，3、4為差動變壓器輸出，接放大器輸入端）。將傳感器引線插頭插入實驗?zāi)K的插座中，音用上位機觀測Uo的輸出，旋動測微頭，使上位機觀測到的波形峰-峰值Vp-p為最小，這時可以左右位移，假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向位稱為負(fù)，從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.2mm從上位機上讀出輸出電壓Vp-p值，再從Vp-p最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。用上位機觀測Uo的輸出，旋動測微頭，使上了解差動變壓器測量振動的方法。實驗?zāi)康恼袷幤?、差動變壓器模塊、相敏檢波模塊、頻率/轉(zhuǎn)速表、振動源、直流穩(wěn)壓電源、通信接口（含上位機軟件）。實驗儀器利用差動變壓器測量動態(tài)參數(shù)與測量位移的原理相同，不同的是輸出為調(diào)制信號，要經(jīng)過檢波才能觀測到所測動態(tài)參數(shù)。實驗原理了解差動變壓器測量振動的方法。實驗?zāi)康膶⒉顒幼儔浩靼慈鐖D所示安裝在三源板的振動源單元上。實驗內(nèi)容與步驟將差動變壓器按如圖所示安裝在三源板的振動源單將差動變壓器的輸入輸出線連接到差動變壓器模塊上，并按如圖所示接線。將差動變壓器的輸入輸出線連接到差動變壓器3檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，用上位機觀察音頻振蕩器“00”輸出端信號峰－峰值，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕使Vp-p=2V。4用上位機觀察相敏檢波器輸出，調(diào)整傳感器連接支架高度，使上位機顯示的波形幅值為最小。用“緊定旋鈕”固定。5仔細(xì)調(diào)節(jié)RW1和RW2使相敏檢波器輸出波形幅值更小，基本為零點。檢測方法為用手按住振動平臺（讓傳感器產(chǎn)生一個大位移），仔細(xì)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的旋鈕，使上位機顯示的波形為一個接近全波整流波形。松手，整流波形消失變?yōu)橐粭l接近零點線（否則再調(diào)節(jié)RW1和RW2）。3檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，用上位機6振動源“低頻輸入”接振蕩器“低頻輸出”，調(diào)節(jié)低頻輸出幅度旋鈕和頻率旋鈕，使振動平臺振蕩較為明顯。分別用上位機軟件觀察放大器Uo1、相敏檢波器的Uo2及低通濾波器的Uo3的波形。7保持低頻振蕩器的幅度不變，改變振蕩頻率用上位機軟件觀察低通濾波器的輸出，讀出峰-峰電壓值，記下實驗數(shù)據(jù)。6振動源“低頻輸入”接振蕩器“低頻輸出”，調(diào)了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點。實驗?zāi)康碾娙輦鞲衅鳌㈦娙輦鞲衅髂K、測微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源、絕緣護套。實驗儀器了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點。實驗?zāi)康碾娙菔絺鞲衅魇侵改軐⒈粶y物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器，它實質(zhì)上是具有一個可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理有實驗原理電容式傳感器是指能將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換電容傳感器可以分為3種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖所示，兩只平板電容器共享一個下極板，當(dāng)下極板隨被測物體移動時，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將3個極板用導(dǎo)線引出，形成差動電容輸出。電容傳感器可以分為3種類型：改變極間距離按圖將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實驗?zāi)K插座中。實驗內(nèi)容與步驟按圖將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，2將電容傳感器模塊的輸出Uo接到數(shù)顯直流電壓表。3接入±15V電源，合上主控臺電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔，Rw確定后不能改動）。4旋動測微頭推進電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X與輸出電壓值U的變化。2將電容傳感器模塊的輸出Uo接到數(shù)顯直流電壓了解電容傳感器動態(tài)性能的測量原理與方法。實驗?zāi)康碾娙輦鞲衅?、電容傳感器模塊、相敏檢波模塊、振蕩器頻率/轉(zhuǎn)速表、直流穩(wěn)壓電源、振動源、通信接口（含上位機軟件）。與電容傳感器位移特性實驗原理相同。實驗儀器實驗原理了解電容傳感器動態(tài)性能的測量原理與方法。實驗?zāi)總鞲衅鞯陌惭b如圖所示，傳感器引線接入傳感器模塊，輸出端Uo接相敏檢波模塊低通濾波器的輸入Ui端，低通濾波器輸出Uo接通信接口CH1。調(diào)節(jié)Rw到最大位置（順時針旋到底），通過“緊定旋鈕”使電容傳感器的動極板處于中間位置，Uo輸出為零。實驗內(nèi)容與步驟傳感器的安裝如圖所示，傳感器引線接入傳感2主控臺振蕩器“低頻輸出”接到振動臺的“激勵源”，振動頻率選“5-15Hz”之間，振動幅度初始調(diào)到零。3將主控臺±15V的電源接入實驗?zāi)K，檢查接線無誤后，打開主控臺總電源，調(diào)節(jié)振動源激勵信號的幅度，用通信接口CH1觀察實驗?zāi)K輸出波形。4保持振蕩器“低頻輸出”的幅度旋鈕不變，改變振動頻率（用數(shù)顯頻率計監(jiān)測），從上位機測出Uo輸出的峰-峰值。保持頻率不變，改變振蕩器“低頻輸出”的幅度，測量Uo輸出的峰-峰值。2主控臺振蕩器“低頻輸出”接到振動臺的“激勵了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。實驗?zāi)康碾姕u流傳感器、鐵圓盤、電渦流傳感器模塊、測微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表。通過高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進行位移測量。實驗儀器實驗原理了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。實按如圖所示安裝電渦流傳感器。實驗內(nèi)容與步驟按如圖所示安裝電渦流傳感器。實驗內(nèi)容與步在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳感器的被測體。調(diào)節(jié)測微頭，使鐵質(zhì)金屬圓盤的平面貼到電渦流傳感器的探測端，固定測微頭。傳感器連接如圖所示，將電渦流傳感器連接線接到模塊上標(biāo)有“

”的兩端，實驗范本輸出端Uo與數(shù)顯單元輸入端Ui相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔，模塊電源用連接導(dǎo)線從主控臺接入+15V電源。合上主控臺電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳了解電渦流傳感器測量振動的原理與方法。實驗?zāi)康碾姕u流傳感器、振動源、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、電渦流傳感器模塊、通信接口（含上位機軟件）、鐵質(zhì)圓片。根據(jù)電渦流傳感器動態(tài)特性和位移特性，選擇合適的工作點即可測量振幅。實驗儀器實驗原理了解電渦流傳感器測量振動的原理與方法。實驗?zāi)康膶㈣F質(zhì)被測體平放到振動臺面的中心位置，根據(jù)圖所示安裝電渦流傳感器，注意傳感器端面與被測體振動臺面（鐵材料）之間的安裝距離即為線形區(qū)域。實驗內(nèi)容與步驟將鐵質(zhì)被測體平放到振動臺面的中心位置，根2將電渦流傳感器的連接線接到模塊上標(biāo)有“

”的兩端，模塊電源用連接導(dǎo)線從主控臺接入+15V電源。實驗?zāi)０遢敵龆伺c通信接口的CH1相連。將振蕩器的“低頻輸出”接到三源板的“低頻輸入”端，“低頻調(diào)頻”調(diào)到最小位置、“低頻調(diào)幅”調(diào)到最大位置，合上主控臺電源開關(guān)。3調(diào)節(jié)“低頻調(diào)頻”旋鈕，使振動臺有微小振動（不要達到共振狀態(tài)）。從上位機觀察電渦流實驗?zāi)K的輸出波形（注意不要達到共振，共振時幅度過大，振動面可能會與傳感器接觸，容易損壞傳感器）。2將電渦流傳感器的連接線接到模塊上標(biāo)有“”的了解壓電式傳感器測量振動的原理和方法。實驗?zāi)康恼駝釉?、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、壓電傳感器模塊、移相檢波低通模塊。實驗儀器壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（觀察實驗用壓電式加速度計結(jié)構(gòu)）工作時傳感器感受與試件相同頻率的振動，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷。實驗原理了解壓電式傳感器測量振動的原理和方法。實驗?zāi)浚?）將壓電傳感器安裝在振動梁的圓盤上。（2）將振蕩器的“低頻輸出”接到三源板的“低頻輸入”，并按如圖所示接線，合上主控臺電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻調(diào)幅到最大、低頻調(diào)頻到適當(dāng)位置，使振動梁的振幅逐漸增大（直到共振）。（3）將壓電傳感器的輸出端接到壓電傳感器模塊的輸入端Ui1，Uo1接Ui2，Uo2接移相檢波低通模塊低通濾波器輸入Ui，輸出Uo接通信接口CH1，用上位機觀察壓電傳感器的輸出波形Uo。（1）將壓電傳感器安裝在振動梁的圓盤上。了解霍爾傳感器的原理與應(yīng)用。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅髂K、霍爾傳感器、測微頭、直流電源、數(shù)顯電壓表。實驗儀器根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個梯度磁場中運動時，就可以用來進行位移測量。實驗原理了解霍爾傳感器的原理與應(yīng)用。實驗?zāi)康模?）將霍爾傳感器按如圖所示安裝，傳感器引線接到霍爾傳感器模塊9芯航空插座。按如圖所示接線。（1）將霍爾傳感器按如圖所示安裝，傳感器引線接到霍爾傳感器（2）開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V”檔，將測微頭的起始位置調(diào)到“1cm”處，手動調(diào)節(jié)測微頭的位置，先使霍爾片大概在磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為0），固定測微頭，再調(diào)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯示為零。（3）分別向左、右不同方向旋動測微頭，每隔0.2mm記下一個讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變。（2）開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V”檔，將測微頭的起始了解霍爾組件的應(yīng)用—測量轉(zhuǎn)速。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅鳎?5V、2～24V直流電源，轉(zhuǎn)動源，頻率/轉(zhuǎn)速表。實驗儀器利用霍爾效應(yīng)表達式UH＝KHIB，當(dāng)被測圓盤上裝上N只磁性體時，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場變化N次，每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計數(shù)電路就可以測出被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。實驗原理了解霍爾組件的應(yīng)用—測量轉(zhuǎn)速。實驗?zāi)康模?）如圖所示安裝，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。（2）將+5V電源接到三源板上“霍爾”輸出的電源端，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測轉(zhuǎn)速位置）?！?～24V”直流穩(wěn)壓電源接到“轉(zhuǎn)動源”的“轉(zhuǎn)動電源”輸入端。（3）合上主控臺電源，調(diào)節(jié)“2～24V”輸出，可以觀察到轉(zhuǎn)動源轉(zhuǎn)速的變化。也可通過通信接口的第一通道CH1，用上位機軟件觀測霍爾組件輸出的脈沖波形。實驗內(nèi)容與步驟（1）如圖所示安裝，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組了解霍爾組件的應(yīng)用——測量振動。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅髂K、霍爾傳感器、振動源、直流穩(wěn)壓電源、通信接口。實驗儀器采用直流電源激勵霍爾組件，根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個梯度磁場中運動時，就可以用來進行位移測量。實驗原理了解霍爾組件的應(yīng)用——測量振動。實驗?zāi)康膶嶒瀮?nèi)容與步驟（1）將霍爾傳感器安裝在振動臺上。傳感器引線接到霍爾傳感器模塊的9芯航空插座。如圖所示接線。打開主控臺電源。實驗內(nèi)容與步驟（1）將霍爾傳感器安裝在振動臺上。傳感器引線接（2）先將傳感器固定在傳感器支架的連橋板上，調(diào)節(jié)“緊定旋鈕”和“微動升降旋鈕”使霍爾傳感器大致處于磁芯的中間位置，調(diào)節(jié)Rw1使輸出Uo為0；調(diào)節(jié)“低頻調(diào)幅”旋鈕到中間位置，調(diào)節(jié)“低頻調(diào)頻”旋鈕使低頻輸出為5Hz，將實驗臺上的“低頻輸出”接到三源板的“激振源輸入”，使振動梁振動。（3）通過通信接口的CH1通道用上位機軟件觀測其輸出波形。可調(diào)節(jié)“低頻調(diào)幅”和“低頻調(diào)頻”旋鈕，觀測振動源在不同振幅和頻率的波形（避免在“低頻調(diào)幅”最大的時候使振動臺達到共振，共振頻率13Hz左右，以免損壞傳感器）。（2）先將傳感器固定在傳感器支架的連橋板上，調(diào)節(jié)“緊定旋鈕”了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康闹悄苷{(diào)節(jié)儀、PT100（2只）、溫度源、溫度傳感器實驗?zāi)K。實驗儀器了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康奈皇秸{(diào)節(jié)（ON/OFF）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對控制精度不高的場合作溫度控制，或用于報警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的中間繼電器再控制一個交流接觸器來控制電熱絲的通斷，達到控制溫度的目的。1．位式調(diào)節(jié)實驗原理位式調(diào)節(jié)（ON/OFF）是一種簡單的調(diào)節(jié)

PID智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式，是采用模糊規(guī)則進行PID調(diào)節(jié)的一種先進的新型人工智能算法，能實現(xiàn)高精度控制，先進的自整定（AT）功能使得無須設(shè)置控制參數(shù)。在誤差大時，運用模糊算法進行調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時，采用PID算法進行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單等特點。2．PID智能模糊調(diào)節(jié)PID智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時間較長的系統(tǒng)。本實驗儀采用PID智能模糊+位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報警方式控制風(fēng)扇開啟與關(guān)閉，使加熱源在盡可能短的時間內(nèi)控制在某一溫度值上，并能在實驗結(jié)束后通過參數(shù)設(shè)置將加熱源溫度快速冷卻下來，可節(jié)約實驗時間。3．溫度控制基本原理由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時間較了解K型熱電偶的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康闹悄苷{(diào)節(jié)儀、PT100、K型熱電偶、溫度源、溫度傳感器實驗?zāi)K。實驗儀器了解K型熱電偶的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康臒犭娕际且环N使用最多的溫度傳感器，它的原理是基于1821年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應(yīng)，即兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A或B組成一個回路，其兩端相互連接，只要兩節(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，另一端溫度為T0，則回路中就有電流產(chǎn)生，如圖所示，即回路中存在電動勢，該電動勢被稱為熱電勢。1．熱電偶傳感器的工作原理實驗原理熱電偶是一種使用最多的溫度傳感器，它的原當(dāng)回路斷開時，在斷開處A，B之間便有一電動勢ET，其極性和量值與回路中的熱電勢一致，如圖所示，并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由A流向B時，稱A為正極，B為負(fù)極。實驗表明，當(dāng)ET較小時，熱電勢ET與溫度差（T-T0）成正比，即ET=SAB（T-T0）。當(dāng)回路斷開時，在斷開處A，B之間便有一電由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的截面積和長度如何，也不論各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。2．熱電偶的基本定律均質(zhì)導(dǎo)體定律用兩種金屬導(dǎo)體A，B組成熱電偶測量時，在測溫回路中必須通過連接導(dǎo)線接入儀表測量溫差電勢EAB（T，T0），而這些導(dǎo)體材料和熱電偶導(dǎo)體A，B的材料往往并不相同。在這種引入了中間導(dǎo)體的情況下，回路中的溫差電勢是否發(fā)生變化呢？熱電偶中間導(dǎo)體定律指出：在熱電偶回路中，只要中間導(dǎo)體C兩端溫度相同，那么接入中間導(dǎo)體C對熱電偶回路總熱電勢EAB（T，T0）沒有影響。中間導(dǎo)體定律由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的如圖所示，熱電偶的兩個結(jié)點溫度為T1，T2時，熱電勢為EAB（T1，T2）；兩結(jié)點溫度為T2，T3時，熱電勢為EAB（T2，T3），那么當(dāng)兩結(jié)點溫度為T1，T3時的熱電勢則為EAB（T1，T2）+EAB（T2，T3）=EAB（T1，T3）式中就是中間溫度定律的表達式。譬如：T1=100℃，T2=40℃，T3=0℃，則EAB（100，40）+EAB（40，0）=EAB（100，0）中間溫度定律如圖所示，熱電偶的兩個結(jié)點溫度為T1，T2

熱電偶的分度號是其分度表的代號（一般用大寫字母S、R、B、K、E、J、T、N表示）。它是在熱電偶的參考端為0℃的條件下，以列表的形式來表示熱電勢與測量端溫度的關(guān)系。熱電偶的分度號熱電偶的分度號是其分度表的代號（一般用大1重復(fù)實驗8.16鉑電阻溫度特性實驗，將溫度控制在50℃，在另一個溫度傳感器插孔中插入K型熱電偶溫度傳感器。2將±15V直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實驗?zāi)K中。溫度傳感器實驗?zāi)K的輸出Uo2接主控臺直流電壓表。3將溫度傳感器模塊上差動放大器的輸入端Ui短接，調(diào)節(jié)Rw3到最大位置，再調(diào)節(jié)電位器Rw4使直流電壓表顯示為零。1重復(fù)實驗8.16鉑電阻溫度特性實驗，將溫度控4拿掉短路線，并將K型熱電偶的兩根引線，熱端（紅色）接a，冷端（綠色）接b；記下模塊輸出Uo2的電壓值。5改變溫度源的溫度，每隔5℃記下Uo2的輸出值。直到溫度升至120℃。4拿掉短路線，并將K型熱電偶的兩根引線，熱端（了解E型熱電偶的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康闹悄苷{(diào)節(jié)儀、PT100、E型熱電偶、溫度源、溫度傳感器實驗?zāi)K。

E型熱電偶傳感器的工作原理同實驗8.17K型熱電偶測溫實驗。實驗儀器實驗原理了解E型熱電偶的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康膶嶒瀮?nèi)容與步驟1重復(fù)實驗8.16鉑電阻溫度特性實驗，將溫度控制在50℃，在另一個溫度傳感器插孔中插入E型熱電偶溫度傳感器。2將±15V直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實驗?zāi)K中。溫度傳感器實驗?zāi)K的輸出Uo2接主控臺直流電壓表。3將溫度傳感器模塊上差動放大器的輸入端Ui短接，調(diào)節(jié)Rw3到最大位置，再調(diào)節(jié)電位器Rw4使直流電壓表顯示為零。實驗內(nèi)容與步驟1重復(fù)實驗8.16鉑電阻溫度特性4拿掉短路線，并將K型熱電偶的兩根引線，熱端（紅色）接a，冷端（綠色）接b；記下模塊輸出Uo2的電壓值。5改變溫度源的溫度，每隔5℃記下Uo2的輸出值。直到溫度升至120℃。4拿掉短路線，并將K型熱電偶的兩根引線，熱端（《機械工程測試技術(shù)》課件這部分設(shè)有1～10kHz音頻信號發(fā)生器，1～30Hz低頻信號發(fā)生器，4組直流穩(wěn)壓電源：±15V、+5V、±2～±10V、2～24V可調(diào)，數(shù)字式電壓表，頻率/轉(zhuǎn)速表，定時器以及高精度溫度調(diào)節(jié)儀。1．實驗臺部分8.1.1THSRZ-1型傳感器系統(tǒng)綜合實驗臺組成熱源：0～220V交流電源加熱，溫度可控制在室溫～120℃，控制精度±1℃。轉(zhuǎn)動源：2～24V直流電源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)在0～4500r/min。振動源：振動頻率1～30Hz（可調(diào)）。2．三源板部分這部分設(shè)有1～10kHz音頻信號發(fā)生器包括電橋、電壓放大器、差動放大器、電荷放大器、電容放大器、低通濾波器、渦流變換器、相敏檢波器、移相器、溫度檢測與調(diào)理、壓力檢測與調(diào)理等共10個模塊。3．處理（模塊）電路部分為了加深對自動檢測系統(tǒng)的認(rèn)識，本實驗臺增設(shè)了USB數(shù)據(jù)采集卡及微處理機組成的微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（含微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件）。14位A/D轉(zhuǎn)換、采樣速度達300kHz，利用該系統(tǒng)軟件，可對學(xué)生實驗現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行動態(tài)或靜態(tài)處理和分析，并在屏幕上生成十字坐標(biāo)曲線和表格數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行求平均值、列表、作曲線圖以及對數(shù)據(jù)進行分析、存盤、打印等處理，實現(xiàn)軟件為硬件服務(wù)、軟件與硬件互動、軟件與硬件組成系統(tǒng)的功能。更注重考慮根據(jù)不同數(shù)據(jù)設(shè)定采集的速率。4．?dāng)?shù)據(jù)采集、分析部分包括電橋、電壓放大器、差動放大器、電荷放大使用本軟件之前先確認(rèn)安裝了USB數(shù)據(jù)采集以及采集卡的驅(qū)動程序。在微機桌面上找到如圖所示圖標(biāo)。8.1.2微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件使用說明如果數(shù)據(jù)采集卡和電腦連接好并且安裝好了驅(qū)動程序，程序?qū)⑦M入到主程序界面，否則程序?qū)棾鋈鐖D所示對話框。使用本軟件之前先確認(rèn)安裝了USB數(shù)據(jù)采集以在確定安裝了驅(qū)動程序和正確連接采集卡的情況下，程序?qū)⑦M入圖所示的界面。在確定安裝了驅(qū)動程序和正確連接采集卡的情系統(tǒng)中包括“開始采集”、“停止采集”、“退出”3個選項，如圖所示。當(dāng)單擊“開始采集”的時候，“開始采集”按鈕將會變灰（不能使用），同時“停止采集”按鈕被激活，工具欄上的“采集”和“關(guān)閉”按鈕也會作出相應(yīng)的變化。此時示波器將會顯示采集到的波形。1．系統(tǒng)系統(tǒng)中包括“開始采集”、“停止采集”、“退“示波器”包括“暫停顯示”、“波形同步”、“波形操作”、“波形復(fù)位”、“基準(zhǔn)復(fù)位”、“波形清除”、“波形復(fù)制”7個選項。其中“波形”操作又包括有“XY軸放大”、“X軸放大”、“Y軸放大”、“波形抓取”、“十字跟蹤”5個選項。如圖所示。2．示波器“示波器”包括“暫停顯示”、“波形同步”、

視圖包括工具欄、狀態(tài)欄和控制欄3個項目。這3個欄目是用來顯示工具欄、狀態(tài)欄和控制欄的。如圖所示。3．視圖視圖包括工具欄、狀態(tài)欄和控制欄3個項目。這3工具包括實驗數(shù)據(jù)處理和計算器這兩個項目。單擊“實驗數(shù)據(jù)處理”項目將會出現(xiàn)“畫圖工具”程序，如圖所示。4．工具工具包括實驗數(shù)據(jù)處理和計算器這兩個項目。單在程序中手動填入數(shù)據(jù)然后單擊“確定”按鈕，將會進入到“曲線擬合”程序。如圖所示。在程序中手動填入數(shù)據(jù)然后單擊“確定”按鈕，根據(jù)需要選擇不同的擬合方式，然后單擊顯示曲線將會出現(xiàn)不同的擬合曲線。擬合方式有“線性擬合”、“曲線擬合”。其中“曲線擬合”又包括“雙曲線擬合”和“拋物線擬合”。根據(jù)需要選擇不同的擬合方式，然后單擊顯示“幫助”只有一個關(guān)于THSRZ-1的選項。單擊后將出現(xiàn)圖所示的對話框。5．幫助“幫助”只有一個關(guān)于THSRZ-1的選項。單了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。實驗?zāi)侩娮杞z在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為實驗原理電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感組件，如圖所示，4個金屬箔應(yīng)變片分別貼在彈性體的上下兩側(cè)，彈性體受到壓力發(fā)生形變，應(yīng)變片隨彈性體形變被拉伸，或被壓縮。金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制通過這些應(yīng)變片轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，如圖所示，R5、R6、R7為固定電阻，與應(yīng)變片一起構(gòu)成一個單臂電橋，其輸出電壓為通過這些應(yīng)變片轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化、實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接到應(yīng)變傳感器模塊左上方的R1、R2、R3、R4上，可用萬用表測量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。2差動放大器調(diào)零。從主控臺接入±15V電源，檢查無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，將差動放大器的輸入端Ui短接并與地短接，輸出端Uo2接數(shù)顯電壓表（選擇2V檔）。將電位器Rw3調(diào)到增益最大位置（順時針轉(zhuǎn)到底），調(diào)節(jié)電位器Rw4使電壓表顯示為0V。關(guān)閉主控臺電源（Rw3、Rw4的位置確定后不能改動）。3將應(yīng)變式傳感器的其中一個應(yīng)變電阻（如R1）接入電橋，與R5、R6、R7構(gòu)成一個單臂直流電橋。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接4加托盤后電橋調(diào)零。電橋輸出接到差動放大器的輸入端Ui，檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，預(yù)熱五分鐘，調(diào)節(jié)Rw1使電壓表顯示為零。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果。4加托盤后電橋調(diào)零。電橋輸出接到差動放大器的輸比較半橋與單臂電橋的不同性能，了解其性能特點。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器比較半橋與單臂電橋的不同性能，了解其性能特點。實驗?zāi)康牟煌芰Ψ较虻膬芍粦?yīng)變片接入電橋作為鄰邊。電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善，當(dāng)兩只應(yīng)變片的阻值相同、應(yīng)變數(shù)也相同時，半橋的輸出電壓為實驗原理不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2差動放大器調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟②。3將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩只應(yīng)變片接入電橋的鄰邊。4加托盤后電橋調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟④。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果，關(guān)閉電源。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2了解全橋測量電路的優(yōu)點。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V、±4V電源，萬用表。實驗儀器了解全橋測量電路的優(yōu)點。實驗?zāi)康娜珮驕y量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片接到電橋的對邊，不同的接入鄰邊，如圖所示，當(dāng)應(yīng)變片初始值相等，變化量也相等時，其橋路輸出為實驗原理全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2差動放大器調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟②。3將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩對應(yīng)變片分別接入電橋的鄰邊。4加托盤后電橋調(diào)零，參考實驗8.2單臂電橋性能實驗步驟④。5在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果，關(guān)閉電源。實驗內(nèi)容與步驟1應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K上。2了解直流全橋的應(yīng)用及電路的定標(biāo)。實驗?zāi)康膽?yīng)變傳感器實驗?zāi)K，托盤，砝碼，數(shù)顯電壓表，±15V，±4V電源，萬用表。實驗儀器電子秤實驗原理與實驗的全橋測量原理相同，通過調(diào)節(jié)放大電路對電橋輸出的放大倍數(shù)使電路輸出電壓值為重量的對應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g），即成一臺比較原始的電子秤。實驗原理了解直流全橋的應(yīng)用及電路的定標(biāo)。實驗?zāi)康膶嶒瀮?nèi)容與步驟1按實驗8.4全橋性能實驗的步驟①、②、③接好線并將差動放大器調(diào)零。2將10只砝碼置于傳感器的托盤上，調(diào)節(jié)電位器Rw3（滿量程時的增益），使數(shù)顯電壓表顯示為0.200V（2V檔測量）。3拿去托盤上所有砝碼，觀察數(shù)顯電壓表是否顯示為0.000V，若不為零，再次將差動放大器調(diào)零和加托盤后電橋調(diào)零。實驗內(nèi)容與步驟1按實驗8.4全橋性能實驗的步驟4重復(fù)本實驗②和③步驟，直到精確為止，把電壓量綱V改為重量量綱kg即可以稱重。5將砝碼依次放到托盤上并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記下實驗結(jié)果。6去除砝碼，托盤上加一個未知的重物（不要超過1kg），記錄電壓表的讀數(shù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，求出重物的重量。4重復(fù)本實驗②和③步驟，直到精確為止，把電壓量了解差動變壓器的工作原理和特性。實驗?zāi)康牟顒幼儔浩髂K、測微頭、通信接口（含上位機軟件）、差動變壓器、信號源、直流電源。實驗儀器了解差動變壓器的工作原理和特性。實驗?zāi)康牟顒幼儔浩饔梢恢怀跫壘€圈和兩只次級線圈及一個鐵芯組成。鐵芯連接被測物體，移動線圈中的鐵芯，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化，促使次級線圈的感應(yīng)電動勢發(fā)生變化，一只次級感應(yīng)電動勢增加，另一只感應(yīng)電動勢則減小，將兩只次級線圈反向串接（同名端連接）引出差動輸出。輸出的變化反映了被測物體的移動量。實驗原理差動變壓器由一只初級線圈和兩只次級線圈及根據(jù)如圖所示將差動變壓器安裝在差動變壓器實驗?zāi)K上。實驗內(nèi)容與步驟根據(jù)如圖所示將差動變壓器安裝在差動變壓器實將傳感器引線插頭插入實驗?zāi)K的插座中，音頻信號由振蕩器的“00”處輸出，打開主控臺電源，調(diào)節(jié)音頻信號輸出的頻率和幅度（用上位機軟件檢監(jiān)測），使輸出信號頻率為4～5kHz，幅度為Vp-p=2V，按如圖所示接線（1、2接音頻信號，3、4為差動變壓器輸出，接放大器輸入端）。將傳感器引線插頭插入實驗?zāi)K的插座中，音用上位機觀測Uo的輸出，旋動測微頭，使上位機觀測到的波形峰-峰值Vp-p為最小，這時可以左右位移，假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向位稱為負(fù)，從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.2mm從上位機上讀出輸出電壓Vp-p值，再從Vp-p最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。用上位機觀測Uo的輸出，旋動測微頭，使上了解差動變壓器測量振動的方法。實驗?zāi)康恼袷幤?、差動變壓器模塊、相敏檢波模塊、頻率/轉(zhuǎn)速表、振動源、直流穩(wěn)壓電源、通信接口（含上位機軟件）。實驗儀器利用差動變壓器測量動態(tài)參數(shù)與測量位移的原理相同，不同的是輸出為調(diào)制信號，要經(jīng)過檢波才能觀測到所測動態(tài)參數(shù)。實驗原理了解差動變壓器測量振動的方法。實驗?zāi)康膶⒉顒幼儔浩靼慈鐖D所示安裝在三源板的振動源單元上。實驗內(nèi)容與步驟將差動變壓器按如圖所示安裝在三源板的振動源單將差動變壓器的輸入輸出線連接到差動變壓器模塊上，并按如圖所示接線。將差動變壓器的輸入輸出線連接到差動變壓器3檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，用上位機觀察音頻振蕩器“00”輸出端信號峰－峰值，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕使Vp-p=2V。4用上位機觀察相敏檢波器輸出，調(diào)整傳感器連接支架高度，使上位機顯示的波形幅值為最小。用“緊定旋鈕”固定。5仔細(xì)調(diào)節(jié)RW1和RW2使相敏檢波器輸出波形幅值更小，基本為零點。檢測方法為用手按住振動平臺（讓傳感器產(chǎn)生一個大位移），仔細(xì)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的旋鈕，使上位機顯示的波形為一個接近全波整流波形。松手，整流波形消失變?yōu)橐粭l接近零點線（否則再調(diào)節(jié)RW1和RW2）。3檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，用上位機6振動源“低頻輸入”接振蕩器“低頻輸出”，調(diào)節(jié)低頻輸出幅度旋鈕和頻率旋鈕，使振動平臺振蕩較為明顯。分別用上位機軟件觀察放大器Uo1、相敏檢波器的Uo2及低通濾波器的Uo3的波形。7保持低頻振蕩器的幅度不變，改變振蕩頻率用上位機軟件觀察低通濾波器的輸出，讀出峰-峰電壓值，記下實驗數(shù)據(jù)。6振動源“低頻輸入”接振蕩器“低頻輸出”，調(diào)了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點。實驗?zāi)康碾娙輦鞲衅?、電容傳感器模塊、測微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源、絕緣護套。實驗儀器了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點。實驗?zāi)康碾娙菔絺鞲衅魇侵改軐⒈粶y物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器，它實質(zhì)上是具有一個可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理有實驗原理電容式傳感器是指能將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換電容傳感器可以分為3種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖所示，兩只平板電容器共享一個下極板，當(dāng)下極板隨被測物體移動時，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將3個極板用導(dǎo)線引出，形成差動電容輸出。電容傳感器可以分為3種類型：改變極間距離按圖將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實驗?zāi)K插座中。實驗內(nèi)容與步驟按圖將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，2將電容傳感器模塊的輸出Uo接到數(shù)顯直流電壓表。3接入±15V電源，合上主控臺電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔，Rw確定后不能改動）。4旋動測微頭推進電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X與輸出電壓值U的變化。2將電容傳感器模塊的輸出Uo接到數(shù)顯直流電壓了解電容傳感器動態(tài)性能的測量原理與方法。實驗?zāi)康碾娙輦鞲衅鳌㈦娙輦鞲衅髂K、相敏檢波模塊、振蕩器頻率/轉(zhuǎn)速表、直流穩(wěn)壓電源、振動源、通信接口（含上位機軟件）。與電容傳感器位移特性實驗原理相同。實驗儀器實驗原理了解電容傳感器動態(tài)性能的測量原理與方法。實驗?zāi)總鞲衅鞯陌惭b如圖所示，傳感器引線接入傳感器模塊，輸出端Uo接相敏檢波模塊低通濾波器的輸入Ui端，低通濾波器輸出Uo接通信接口CH1。調(diào)節(jié)Rw到最大位置（順時針旋到底），通過“緊定旋鈕”使電容傳感器的動極板處于中間位置，Uo輸出為零。實驗內(nèi)容與步驟傳感器的安裝如圖所示，傳感器引線接入傳感2主控臺振蕩器“低頻輸出”接到振動臺的“激勵源”，振動頻率選“5-15Hz”之間，振動幅度初始調(diào)到零。3將主控臺±15V的電源接入實驗?zāi)K，檢查接線無誤后，打開主控臺總電源，調(diào)節(jié)振動源激勵信號的幅度，用通信接口CH1觀察實驗?zāi)K輸出波形。4保持振蕩器“低頻輸出”的幅度旋鈕不變，改變振動頻率（用數(shù)顯頻率計監(jiān)測），從上位機測出Uo輸出的峰-峰值。保持頻率不變，改變振蕩器“低頻輸出”的幅度，測量Uo輸出的峰-峰值。2主控臺振蕩器“低頻輸出”接到振動臺的“激勵了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。實驗?zāi)康碾姕u流傳感器、鐵圓盤、電渦流傳感器模塊、測微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表。通過高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進行位移測量。實驗儀器實驗原理了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。實按如圖所示安裝電渦流傳感器。實驗內(nèi)容與步驟按如圖所示安裝電渦流傳感器。實驗內(nèi)容與步在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳感器的被測體。調(diào)節(jié)測微頭，使鐵質(zhì)金屬圓盤的平面貼到電渦流傳感器的探測端，固定測微頭。傳感器連接如圖所示，將電渦流傳感器連接線接到模塊上標(biāo)有“

”的兩端，實驗范本輸出端Uo與數(shù)顯單元輸入端Ui相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔，模塊電源用連接導(dǎo)線從主控臺接入+15V電源。合上主控臺電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳了解電渦流傳感器測量振動的原理與方法。實驗?zāi)康碾姕u流傳感器、振動源、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、電渦流傳感器模塊、通信接口（含上位機軟件）、鐵質(zhì)圓片。根據(jù)電渦流傳感器動態(tài)特性和位移特性，選擇合適的工作點即可測量振幅。實驗儀器實驗原理了解電渦流傳感器測量振動的原理與方法。實驗?zāi)康膶㈣F質(zhì)被測體平放到振動臺面的中心位置，根據(jù)圖所示安裝電渦流傳感器，注意傳感器端面與被測體振動臺面（鐵材料）之間的安裝距離即為線形區(qū)域。實驗內(nèi)容與步驟將鐵質(zhì)被測體平放到振動臺面的中心位置，根2將電渦流傳感器的連接線接到模塊上標(biāo)有“

”的兩端，模塊電源用連接導(dǎo)線從主控臺接入+15V電源。實驗?zāi)０遢敵龆伺c通信接口的CH1相連。將振蕩器的“低頻輸出”接到三源板的“低頻輸入”端，“低頻調(diào)頻”調(diào)到最小位置、“低頻調(diào)幅”調(diào)到最大位置，合上主控臺電源開關(guān)。3調(diào)節(jié)“低頻調(diào)頻”旋鈕，使振動臺有微小振動（不要達到共振狀態(tài)）。從上位機觀察電渦流實驗?zāi)K的輸出波形（注意不要達到共振，共振時幅度過大，振動面可能會與傳感器接觸，容易損壞傳感器）。2將電渦流傳感器的連接線接到模塊上標(biāo)有“”的了解壓電式傳感器測量振動的原理和方法。實驗?zāi)康恼駝釉础⒌皖l振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、壓電傳感器模塊、移相檢波低通模塊。實驗儀器壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（觀察實驗用壓電式加速度計結(jié)構(gòu)）工作時傳感器感受與試件相同頻率的振動，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷。實驗原理了解壓電式傳感器測量振動的原理和方法。實驗?zāi)浚?）將壓電傳感器安裝在振動梁的圓盤上。（2）將振蕩器的“低頻輸出”接到三源板的“低頻輸入”，并按如圖所示接線，合上主控臺電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻調(diào)幅到最大、低頻調(diào)頻到適當(dāng)位置，使振動梁的振幅逐漸增大（直到共振）。（3）將壓電傳感器的輸出端接到壓電傳感器模塊的輸入端Ui1，Uo1接Ui2，Uo2接移相檢波低通模塊低通濾波器輸入Ui，輸出Uo接通信接口CH1，用上位機觀察壓電傳感器的輸出波形Uo。（1）將壓電傳感器安裝在振動梁的圓盤上。了解霍爾傳感器的原理與應(yīng)用。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅髂K、霍爾傳感器、測微頭、直流電源、數(shù)顯電壓表。實驗儀器根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個梯度磁場中運動時，就可以用來進行位移測量。實驗原理了解霍爾傳感器的原理與應(yīng)用。實驗?zāi)康模?）將霍爾傳感器按如圖所示安裝，傳感器引線接到霍爾傳感器模塊9芯航空插座。按如圖所示接線。（1）將霍爾傳感器按如圖所示安裝，傳感器引線接到霍爾傳感器（2）開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V”檔，將測微頭的起始位置調(diào)到“1cm”處，手動調(diào)節(jié)測微頭的位置，先使霍爾片大概在磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為0），固定測微頭，再調(diào)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯示為零。（3）分別向左、右不同方向旋動測微頭，每隔0.2mm記下一個讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變。（2）開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V”檔，將測微頭的起始了解霍爾組件的應(yīng)用—測量轉(zhuǎn)速。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅鳎?5V、2～24V直流電源，轉(zhuǎn)動源，頻率/轉(zhuǎn)速表。實驗儀器利用霍爾效應(yīng)表達式UH＝KHIB，當(dāng)被測圓盤上裝上N只磁性體時，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場變化N次，每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計數(shù)電路就可以測出被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。實驗原理了解霍爾組件的應(yīng)用—測量轉(zhuǎn)速。實驗?zāi)康模?）如圖所示安裝，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。（2）將+5V電源接到三源板上“霍爾”輸出的電源端，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測轉(zhuǎn)速位置）?！?～24V”直流穩(wěn)壓電源接到“轉(zhuǎn)動源”的“轉(zhuǎn)動電源”輸入端。（3）合上主控臺電源，調(diào)節(jié)“2～24V”輸出，可以觀察到轉(zhuǎn)動源轉(zhuǎn)速的變化。也可通過通信接口的第一通道CH1，用上位機軟件觀測霍爾組件輸出的脈沖波形。實驗內(nèi)容與步驟（1）如圖所示安裝，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組了解霍爾組件的應(yīng)用——測量振動。實驗?zāi)康幕魻杺鞲衅髂K、霍爾傳感器、振動源、直流穩(wěn)壓電源、通信接口。實驗儀器采用直流電源激勵霍爾組件，根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個梯度磁場中運動時，就可以用來進行位移測量。實驗原理了解霍爾組件的應(yīng)用——測量振動。實驗?zāi)康膶嶒瀮?nèi)容與步驟（1）將霍爾傳感器安裝在振動臺上。傳感器引線接到霍爾傳感器模塊的9芯航空插座。如圖所示接線。打開主控臺電源。實驗內(nèi)容與步驟（1）將霍爾傳感器安裝在振動臺上。傳感器引線接（2）先將傳感器固定在傳感器支架的連橋板上，調(diào)節(jié)“緊定旋鈕”和“微動升降旋鈕”使霍爾傳感器大致處于磁芯的中間位置，調(diào)節(jié)Rw1使輸出Uo為0；調(diào)節(jié)“低頻調(diào)幅”旋鈕到中間位置，調(diào)節(jié)“低頻調(diào)頻”旋鈕使低頻輸出為5Hz，將實驗臺上的“低頻輸出”接到三源板的“激振源輸入”，使振動梁振動。（3）通過通信接口的CH1通道用上位機軟件觀測其輸出波形?？烧{(diào)節(jié)“低頻調(diào)幅”和“低頻調(diào)頻”旋鈕，觀測振動源在不同振幅和頻率的波形（避免在“低頻調(diào)幅”最大的時候使振動臺達到共振，共振頻率13Hz左右，以免損壞傳感器）。（2）先將傳感器固定在傳感器支架的連橋板上，調(diào)節(jié)“緊定旋鈕”了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康闹悄苷{(diào)節(jié)儀、PT100（2只）、溫度源、溫度傳感器實驗?zāi)K。實驗儀器了解鉑熱電阻的特性與應(yīng)用。實驗?zāi)康奈皇秸{(diào)節(jié)（ON/OFF）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對控制精度不高的場合作溫度控制，或用于報警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的中間繼電器再控制一個交流接觸器來控制電熱絲的通斷，達到控制溫度的目的。1．位式調(diào)節(jié)實驗原理