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检测技术课程系列实验 振动参数测量 实验指导书 上海交通大学仪器系 振动参数测量 一、实验目的 熟悉和掌握振动测量的基本方法，熟悉测量仪器。 二、实验内容 组成测量电路进行位移、速度测量，记录测量数据并作出x-f,v-f二种曲线。 三、测量原理 本实验测量系统方框图： 由信号发生器产生的不同频率的信号，经功率放大器使激振器（作为振动源）激振，然后由CD-1型传感器获得振动信号，经GZ-2C测振仪的数字表显示出速度和位移的大小。 S101型信号发生器功能 名 称 作 用 1 电源开关 按下开关，电源接通，电源指示灯亮 2 电源指示灯 电源开时，指示灯亮 3 波形选择 （1）正弦波形输出 （2）方波波形输出 （3）锯齿波形输出 4 频率倍乘选择开关 选择所需的频率倍乘，与“5”配合确定输出信号频率 5 频率调节按钮 与“4”配合调节输出信号频率 6 信号幅度调节按钮 调节输出信号的幅值 7 信号输出 输出信号波形，阻抗为600Ω 8 输出衰减开关 按下按钮可产生10 dB或20 dB衰减 GF-10放大器功能 GF-10功放的控制面板如图1所示。 输出电压、电流指示表 当“工作选择”开关位于恒压档时，放大器工作在恒压状态，此时表头的指示值为输出电压，满量程为10V。 当“工作选择”开关位于恒流档时，放大器工作在恒流状态，此时表头的指示值为输出电流，满量程为1A。 信号输入插孔 信号输入插孔为-Q9型高频插座，是放大器信号输入端。 输入选择开关 输入选择开关为一双刀双掷小开关，分为直流（DC）和交流（AC）两档，输入信号经电容隔直，下限频率为20Hz。 增益调节按钮 增益调节是输入端的一个衰减电位器，可控制整机增益。 工作选择开关 工作选择开关是一个两档波形开关，控制反馈电路使放大器成为恒压源或恒流源。 削波 当负载电流超过所限制的电流，或者输入电压过大，使输出波形产生削波时，此灯亮，这时要检查负载是否短路，或减小输入电压，从而保证放大器安全。 输出插座 输出插座是三个接线柱，分别标有“+”、“-”、“⊥”，工作时应将负载接在“+”和“-”两接线柱之间。 操作过程 接通电源，电源指示灯亮。将工作选择开关置于正确位置。将增益调节按钮逆时针调到最小位置，将负载接上后，接通输入信号（注意：最大输入信号不得超过10v，以免损坏仪器）。顺时针调节增益调节按钮，电表指示相应的值（放大器在恒压档时，表头指示值为输出电压；在恒流档时，不指示为输出电流）。在操作过程中，应随时注意削波指示灯，如果削波指示灯亮，应立即停止增加信号。 JZ-2型激振器 JZ系列激振器可用于机床、桥梁、水坝等模型激振试验。通过模型试验可以测得试验对象的动刚度、阻尼系数、固有频率等动态参数，从而为设计提供必需的数据。 JZ-2型激振器，是一种将电能转变成机械能的变换器。在激振器内部由上下两组弹簧片支撑一个动钢圈，使动钢圈处于由铁芯、磁极、壳体和永磁磁钢所组成的磁路的磁隙中，顶杆固定在动钢圈上。作为电动式激振器，它的频率范围很宽，工作频率为10～2000Hz。在研究实体动态性能的设备中，它是一振动源，可按需要输入一定波形的信号，在动钢圈组中产生一定波形的电流，通过顶杆对实体提供一个一定波形的激振力，频率和振幅可以独立调节，配合适当的信号发生器及功率放大器，可对结构的原型及结构的模型直接激振。激振力为F=10βLI0sinωt=F0sinωt(N)。 JZ-2型激振器，最大输出力为10N，最大位移为±2mm，空载最大加速度为34g，允许通过的最大电流为2.5A。 CD-2型传感器结构 CD-2型传感器，是由磁系统、线圈、拱形弹簧片、连接杆（或接触杆）、限幅箱等五部分组成，其结构原理及安装示意图如图2所示。磁系统是由钢制圆柱形外壳与其紧紧包裹着的穿孔的高磁能磁钢构成，位于磁系统空气隙中的线圈，它有铝制线圈架和连接杆一端紧固，连接杆贯穿于磁钢中心孔，其两端都有拱形弹簧片支承，弹簧片与壳体相连，顶杆一端外伸于壳体外，另一端和线圈架连接，并由拱形弹簧片支承，在拾振器前端有限幅装置。当振幅过大时，顶杆上的限幅块与箱壁相撞，从而限制过大的振幅。CD-2型传感器可以作为绝对式或相对式拾振器使用。本实验主要作绝对式传感器使用，只要把传感器的顶杆与振动体接触，并使顶杆压入至标志处，其外壳用夹具夹住。 四．GZ-2C六线测振仪 GZ-2C六线测振仪与磁电式传感器配合使用，可测量机械振动的速度和位移两个物理量，仪器设有峰值电压档，可配接压电式加速度传感器使用。测振仪共有六个通道，可以对其进行巡回监视。由于采用了真有效值检波器和峰峰值检波器，其显示的数字直观，测量精度高。仪器的电压输出可以观察振动的过程，仪器直流输出还可以配接计算机，以便对振动过程进行分