机械测试技术实验报告2021年.docx

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1、机械测试技术实验报告学生：黄福来 专业：机械工程 学号:201831031309 指导教师：肖仕红 2021年4月29日实验三应变电桥特性及温度补偿实验一、实验目的(1)通过本实验，了解电阻应变电桥加减特性，比拟单臂、全桥输出时的灵敏度和非线性 度。(2)了解温度对应变片测试系统的影响及补偿方法，对应变片的温度补偿有更进一步的理 解。二,实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用 电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器，此类传感器主 要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将变形转 换成电阻的变化，再通过

2、测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。可用 于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力加速度、力矩、重量等，在机械 加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。三、实验内容1、在应变梁自然状态的情况下，测量所有应变片阻值2、差动放大器调零点图3-4差放调零接线图3、应变片单臂电桥特性及温度影响实验图3-5应变片单臂电桥特性实验原理图与接线示意图4、应变片温度补偿实验5、应变片全桥特性实验!1!实验数据记录将实验数据填入以下表中，并根据表中数据画出实验曲线并计算灵敏度s=AV/AX（输出电压变化量，4X位移变化量）和非线性误差b （用最小二乘法），6=Am/yFS X 100%式中

3、!为输出值（屡次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差:yFS满量程输出平 均值，此处为相对总位移量。位移(mm)-4.0-3.0-2.0-1.0-0.50+0.5+1.0+2.0+3.0+4.0电压(mV)-85.1-67.1-46.2-25.5-15.1012.324.548.272.893.5位移(mm)-4.0-3.0-2.0-1.0-0.50+0.5+1.0+2.0+3.0+4.0电压(mV)330.3267.4189.4102.3-60.5050.196.4193.5288.6350.3位移(mm)Uol(+4.0)Uot(+4.0)Uot 补偿(+4.0)电压(mV)-132932

4、4单臂电桥特性曲线绘图区10080604020位移(mm)-4全桥特性曲线-300-400(E)田出五、思考题应变片组桥时应注意什么问题？注意应变片邻桥和对桥的关系，不能组错;连接应变片的导线应尽量短一些； 输入输出的应变片不要弄错。实验一测试系统的定度一、实验目的1、掌握常用信号发生器、功率放大器、数据采集器的使用方法;2、了解信号分析软件的使用方法：3、掌握传感器灵敏度、线性特性、频率特性的定度方法。二、实验系统框图1、灵敏度定度图1-1传感器灵敏度定度实验系统框图2、线性特性和灵敏度定性1-2线性特性和频率特性定度实验系统框三、实验结果1、传感器灵敏度的标定表1-1传感器灵敏度标定实验数

5、据记录表2、线性特性定度测量次数输入加速度(g)传感器输出值(mv)传感器灵敏度(mv/g)11115.19115.1921115.24115.22431114.97114.97传感器灵敏度：115.13 mv/g表1-2线性性定度实验数据表(输入信号频率：80Hz)输入信号幅值(V)输出信号幅值(mV)回测输出信号幅值(mV)平均输出信号幅值(mv)120.9424.3822.66265.3965.5365.463111.41110.01110.714158.72151.06154.895199.04202.38200.716249.15251.52250.347295.74299.1129

6、7.438346.79346.45346.623、频率特性定度表1-3频率特性定度实验数据表输入信号幅值：40Hz输入信号幅值(V)输出信号幅值(mV)回测输出信号幅值(mV)平均输出信号幅值(mv)4085.5380.8983.225081.5176.8379.176077.0572.7674.907072.9369.5771.258070.1568.7169.439068.4765.8667.1610065.8163.7864.7911063.5762.7463.1512057.4057.3657.38!1!数据分析线性特性曲线分析该测试系统的线性特性：输入信号与输出信号大致呈线性关系，是

7、线性系统。A0505050505988776G 554A/lfltfa舞频率特性曲线30405060708090100110120输入信号频率/Hz分析该测试系统的频率特性：输出电压随输入信号的频率增大而减小，且大致呈线性关系五、思考题1、什么是测试系统的线性特性?答:测试系统在测量同一频率的信号时，其输出信号与输入信号是否能保持线性。2、什么是测试系统的频率特性?答：线性定常系统在初始条件为零时，当输入信号正弦信号的频率在0到无穷大的 范围内连续变化时，系统稳态正弦输出与正弦输入的幅值和相位差随输入频率变化而呈 现的变化规律为系统的频率特性。3、用该方法对测试系统进行定度的精度主要取决于哪些

8、因素?为什么？信号传输的线路。进行输入信号的改变时，无法准确稳定，造成输出值变化，导 致精度降低；测试装置所处环境环境会对输入信号造成干扰，产生误差。4、是否能从线性特性曲线上得出传感器的灵敏度?得出的灵敏度是多少?能。对于线性系统 S=Ay/Ax=(346.62-22.66)/(7xl()3)=0.04628实验二 梁固有频率及阻尼比测试一、目的要求通过对梁的固有频率及阻尼比的测试，掌握固有频率及阻尼比测试的原理及方法。 分析比拟稳态正弦激振和敲击法两种方法的测试结果，并与理论值比拟。二、实验框图图2-4自由振动衰减法实验框图三、实验结果(1)稳态激振法利用信号发生器和激振器作为激振装置，使

9、被测对象产生和信号发生器信号同频率 的受迫振动。每改变次信号发生器的频率f,记录一次稳态下被测物体的振动幅值A，由 此得到振动幅值随频率变化的一组数据。f2022242628303132333435A(f)2.222.673.324.435.877.629.2710.9212.3815.2619.4236373838.53939.139.239.339.439.54022.4426.6435.8141.4254.4361.0365.2170.1276.4583.67101.3740.140.240.340.54141.141.241.341.441.542110.58115.66111.891

10、04.3485.4577.3471.4566.9861.5655.3442.24444648505254566065707528.7920.6815.5614.5713.4312.3611.1710.659.869.238.96以频率f为横坐标，振动幅值A为纵坐标，画出系统的幅频特性曲线:幅频特性曲线(2)自由振动衰减法自由振动衰减法是用小锤敲击被测物体，使其产生自由振动，用传感器拾取其自由 振动衰减曲线，对于一个有阻尼的单自由度系统，其自由振动衰减曲线是按指数规律衰 减的，如以下图所示，再根据自由振动衰减曲线来求取固有频率。光标读数PeakXY012.1647.44022.2628.05032.3121.51042.4111.23