14测试技术实验指导书-江西理工大学教育质量工程网.doc

江西理工大学 《 机械工程测试技术 》课程实验指导书 主审人： 主撰人：冯梅琳 前言 《机械工程测试技术》是机械设计制造及其自动化等专业的一门技术基础课，该课程具有较强的实践性。要想使学生学好这门课程，必须将课堂理论教学和实验教学有机地结合起来。通过实验课的学习，力图使学生加深对本课程的基础理论、基本概念的理解，培养学生的实践动手能力和兴趣，增强学生对各种不同的传感器如何组成测试系统有直观而具体的感性认识，并能根据不同的物理量合理地选择测试装置，同时在实验的进行过程中通过信号的拾取、转换、分析，掌握作为一个科技工作者应具有的基本操作技能、独立思考问题的能力、综合运用知识的能力，为以后进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下良好的基础。 本实验指导书是配合教材《机械工程测试技术基础》（第三版）内容、南京安正振动测试系统、美国本特利转子试验平台和浙江大学杭州高联有限公司生产的“CSY系列传感器系统实验仪”，并根据该课程实验大纲而编写的。要求学生从思想上重视实验，认真做好每一次实验。 为了保证实验课的顺利进行，按时完成实验内容，保证教学质量，要求学生做到以下几点： 1、实验前认真学习、阅读实验指导书及教材中的有关内容，并在实验室里对实验所用传感器与仪器进行操作练习，了解传感器与仪器的使用方法，操作规程以及使用就意事项，根据实验的要求和目的以及所提供的仪器设备，在指导教师的指导下独立认真地自行操作，并获取实验数据，进一步进行分析处理，完成实验报告。 2、爱护仪器设备，节约实验材料，非经指导老师准许不要动用与当次实验无关的仪器设备。如遇仪器损坏，必须及时向指导教师报告。 3、遵守实验规则，进实验室不要大声喧哗，注意安全，严防触电、烙伤、碰伤。 4、实验完毕，将仪器、电线、元件等整理好，放回原处方能离开实验室。 5、必须按时完成实验报告。无正当理由拖延、不交实验报告，按不及格计入平时成绩。 目录 第一部分 绪论 3 第二部分 基本实验指导 5 1 机械参数综合测试系统的组成 5 2 典型信号频谱分析 8 3 电阻应变式传感器的制作 11 4 金属箔式应变片与三种测量桥路的比较 14 5 螺管型差动变压器式电感传感器的性能与位移测量 18 6 差动变面积式电容传感器的特性测试 21 7 电涡流式传感器的静态标定 23 第一部分 绪论 本实验指导书是根据《机械工程测试技术》课程实验教学大纲编写，适用于机械类各专业。 本课程实验的作用与任务 《机械工程测试技术》是机械设计制造及其自动化等专业的一门技术基础课，该课程具有较强的实践性。通过本实验课的学习，使学生加深对测试技术的感性认识，并能合理地选用测试装置，培养学生的动手能力、独立思考问题的能力以及综合运用知识的能力，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下良好的基础。本实验课程基本要求如下： 1、了解测试系统的基本组成，掌握各组成环节的工作原理和作用。 2、了解测试和评价测试系统静、动态特性的方法。 3、掌握常用传感器的工作原理、性能、基本结构和应用，以及定标与数据处理方法。 4、掌握常用信号调理电路和记录仪器的工作原理和性能。 5、了解信号分析的基本知识。 6、掌握应力、应变、压力、位移、振动、噪声等常见物理量的测试方法。 本课程实验的基础知识 1、机械参数综合测试系统的组成：典型测试系统的基本组成及常用记录仪器的工作原理和性能；计算机测试系统的组成；以等强度悬臂梁作为对象对其振动状态（速度、加速度、振幅、转速等）的测试和分析；常用传感器的工作原理、性能、基本结构和应用；DRVI虚拟仪器的组成及应用等。 2、典型信号及其频谱的识别与变换：以等强度悬臂梁作为对象，采用力锤进行激励，对其振动状态速度、加速度进行测试和分析；以信号发生器作为对象，采用数据采集箱获取各类波形；以转子试验台作为对象，对其振动状态（速度、加速度、振幅、转速等）的测试和分析。以上均采用典型的CRAS软件进行数据采集并对其各阶模态进行分析处理； 3、电阻应变式传感器的制作：电阻应变片的认识和粘贴工艺及方法、不同的布片组桥方法对电桥输出的影响。 4、金属箔式应变与三种测量桥路的比较：单臂、半桥、全桥的组桥连接方法，输出电压和电压灵敏度之间的关系。 5、螺管型差动变压器式电感传感器的性能与位移测量：差动变压器式电感传感器的工作原理及其性能，零点残余电压产生的原因及补偿方法，相敏检波电路的功能，采用该传感器对位移进行测量的方法。 6、差动变面积式电容传感器的特性测试：差动变面积式电容传感器的工作原理及其性能，采用该传感器对位移进行测量的方法。 7、电涡流传感器特性及被测材料对其特性的影响：电涡流传感器的结构、原理、工作特性，不同材料（铝