测试技术实验指导书Word文档下载推荐.docx
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15v、测微头、数显单元、低频振荡器 2、电子示波器、工控机数据采集系统 三、实验原理:
根据霍尔效应,霍尔电势U=KIBsinα。
若保持霍尔元件的激励电流I不变,而使其在一均匀梯度磁场中移动时,则输出霍尔电势值U只决定于它在磁场B中的位移量。
本实验即通过对U大小的测量来得其位移。
四、实验内容及步骤:
1、将霍尔传感器按图1安装。
霍尔传感器与实验模板的连接见图2进行。
1、3为电源±
4v,2、4为输出 图1 4 图2 2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节Rw1使数显表指示为零。
3、旋转测微头向轴向的一个方向推进,每转动记下一个读数,直到 读数近似不变,然后返回原来的位置,沿轴向的另一个方向推进,每转动记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入下表中+X +V -X -V 4、实验模板的输出端V01接示波器或工控机数据采集系统。
将霍尔传感器 安装在台面三源板的振动源单元上。
如图3所示,调节传感器连接支架高度,使V01输出在零点附近。
5、将主控箱低频振荡器输出端与振动源低频输入相接,调节低频振荡器 的频率与幅度旋钮使振动台振动幅度适中,注意观察显示的波形 5
图3 五、注意事项:
1、激励电压不能任意打得过大,以免损坏霍尔片,本实验为±
4v。
2、模块上的±
15v电源与主控箱上的±
15v电源连线要一一对应,不要接错,否则将烧坏仪器。
六、思考题:
1、作出V—X曲线,指出线性范围,求出灵敏度 6 电涡流传感器特性实验 一、实验目的:
1、掌握电涡流传感器的原理及工作性能;
2、掌握电涡流传感器的静态标定法;
3、了解电涡流传感器在振幅测量中的应用。
二、实验器材:
电涡流传感器实 验模板、电涡流传感器、测微头、数显单元、铁圆片、低频振荡器、直流稳压电源 2、电子示波器、工控机数据采集系统 三、实验原理:
通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可用来测量传感器与被测体的距离。
四、实验步骤:
1、根据图1安装电涡流传感器。
图1 7 图2 2、观察传感器结构,这是一个扁平线圈。
3、电涡流传感器与实验模板的连接见图2进行:
4、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振 荡器的一个元件;
在测微头端部装铝质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体;
将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接。
数显表量程切换开关选择电压20V档 5、用连接导线从主控台接入+15V直流电源接到模板上标有+15V的插孔 中 6、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表 读数,然后每隔读一个数,直到输出几乎不变为止。
将数据记入下表中 XV(v) 7、将实验模板的输出端V0接示波器或工控机数据采集系统,将电涡流传 感器按图2,安装在台面三源板的振动源单元上,调整好支架的高 8 图3 度。
使传感器端面与被测体振动台面之间的安装距离在线性区域内。
8、振荡器的输出引入振动源的低频输入。
调节低频振荡器的频率与幅度 旋钮使振动台振动幅度适中,注意观察显示的波形。
五、思考题:
作出V—X曲线,指出线性范围,求出灵敏度。
9 电容传感器特性实验 一、实验目的:
1、掌握电容式传感器的原理及工作性能。
2、掌握电容式传感器的静态标定方法3、了解电容式传感器在振幅测量中的运用 二、实验器材:
电容传感器实验 模板、电容传感器、相敏检波、滤波模板、测微头、数显单元、低频振荡器、直流稳压电源 2、电子示波器、工控机数据采集系统 三、实验原理:
电容式传感器是将被测物理量转换为电容量变化的装置,它静片和动片组成。
利用电容C=εA/d,保持ε、d两个参数不变,当改变A时,电容也随之变化。
通过相应的结构和测量电路,测量电压就可得到传感器与被测体的距离 四、实验步骤:
1、按图1将电容传感器装于电容传感器实验模板上,判别Cx1和Cx2时注 意动极板接地,接法正确则动极板左右移动时,有正负输出。
不然需调换接线。
一般接线:
动极板为3号引线、二个静片分别是1号和2号引线,可作参考。
图1 10
图2 2、将电容传感器电容Cx1和Cx2的静片连线分别插入电容传感器实验模板 Cx1、Cx2插孔上,动极板线接地插孔。
见图2 3、将电容传感器实验模板的输出端Vo1数显表单元Vi相接,Rw调节到中间位置。
4、接入±
15V电源,旋转测微头推进电容传感器动极板位置,使输 出为零,分别左右移动测微头,步进记下位移X与输出电压值。
将读数记入下表X V(mm) 5、将电容传感器按图3,安装在台面三源板的振动源单元上。
接线仍按图 1,实验模板输出端Vo1接滤波器输入端,滤波器输出端V0接示波器或工控机数据采集系统。
调节传感器连接支架高度,使Vo1输出在零点附近。
11 图3 6、主控箱低频振荡器输出端与振动源低频输入相接,振动频率选6~12HZ 之间,幅度旋钮初始置0。
7、输入±
15V电源到实验模板,调节低频振荡器的频率与幅度旋振动台 振动幅度适中,注意观察显示的波形。
五、注意事项 模块上的±
六、思考题 作出V—X曲线,指出线性范围,求出灵敏度。
12 压电式传感器特性实验与振动实验 一、实验目的:
1、掌握压电传感器的工作原理 2、掌握压电传感器动态标定方法 3、掌握压电传感器的测量振动的原理和方法。
二、基本原理:
1、压电式传感器惯性质量块和受压的压电片等组成。
工作时传感器感受与试件相同频率的振动,质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上,于压电效应,压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
2、压电式传感器的标定 图1 三、需用器件与单元:
振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、 压电式传感器实验模板、存储示波器、加速度校准仪、电荷放大器 四、实验步骤:
1、按图1组织振动测量系统,并对其进行标定。
2、将压电传感器已装在振动台面上。
3、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
13 压电式传感器电荷放大器存储示波器 加速度校准仪 图2压电式传感器性能实验接线图 4、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端,见图2,与传感器外壳相连的接线端接地,另一端接R1。
将压电传感器实验模板电路输出端Vo1,接R6。
将压电传感器实验模板电路输出端V02,接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出V0与示波器相连。
5、合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。
6、改变低频振荡器的频率,观察输出波形变化。
7、用存储示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形。
并用存储示波器记录输入输出的幅值、波形频率。
。
五、思考题 1、压电式传感器为什么不能进行静态标定?
2、对压电式传感器进行动态标定的方法有哪些?
并分别画出标定系统结 构框图. 3、应用所记录的幅值和频率数据作出其幅频特性图 14 电阻应变片及电桥性能实验 一、实验目的:
1 了解金属箔式应变片的应变效应,全桥、半桥、单臂电桥工作原理和性能。
2 比较全桥、半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。
实验内容一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一基本原理:
电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:
ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
,对单臂电桥输出电压Uo1=EKε/4。
二、需用器件与单元:
应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、±
15V电源、±
4V电源、万用表。
三实验步骤:
1、 根据图应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右 15
图1-1应变式传感器安装示意图 2、接入模板电源±
15V,检查无误后,合上主控台电源 开关,将实验模板调节增益电位器RW3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正负输入端与地短接,输出端与主控台面板上数显表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零。
关闭主控箱电源。
3、 将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1接入 电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥,接好电桥调零电位器RW1,接上桥路电源±
4V如图1-2所示。
检查接线无误后,合上主控台电源开关。
调节RW1,使数显表显示为零。
16 图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图 4、在电子称上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加