文档介绍：实验二:简谐振动幅值测量
实验报告
一、实验目的
1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系。
2、学会用压电传感器测量简谐振动位移、速度、加速度幅值
二、实验仪器安装示意图
三、实验原理
由简谐振动方程: f (t) = Asin()
简谐振动信号基本参数包括:频率、幅值、和初始相位,幅值的测试主要有三个物理量,位移、速度和加速度,可采取相应的传感器来测量,也可通过积分和微分来测量,它们之间的关系如下:
根据简谐振动方程,设振动位移、速度、加速度分别为x、v、a,其幅值分别为X 、V 、A:
x = X sin()
v == X cos() = V cos()
a == -X sin() = Asin()
式中:——振动角频率——初相位
所以可以看出位移、速度和加速度幅值大小的关系是:V = X , A = V , A = X 。
振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系,用位移传感器或速度传感器、加速度传感器进行测量,还可采用具有微积分功能的放大器进行测量。
在进行振动测量时,传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号,经过放大器放大,然后通过AD 卡进行模数转换成数字信号,采集到的数字信号为电压变化量,通过软件在计算机上显示出来,这时读取的数值为电压值,通过标定值进行换算,就可计算出振动量的大小。
DASP 软件参数设置中的标定
通过示波调整好仪器的状态(如传感器档位、放大器增益、是否积分以及程控放大倍数等)后,要在DASP参数设置表中输入各通道的工程单位和标定值。工程单位随传感器类型而定,或加速度单位,或速度单位,或位移单位等等。
传感器灵敏度为KCH(PC/U)(PC/U 表示每个工程单位输出多少PC的电荷,如是力,而且参数表中工程单位设为牛顿N,则此处为PC/N;如是加速度,而且参数表中工程单位设为m/,则此处为PC/m/);
INV1601B 型振动教学试验仪输出增益为KE;积分增益为KJ(INV1601型振动教学试验仪的一次积分和二次积分KJ=1);
INV1601B型振动教学试验仪的输出增益:
加速度:KE =10 (mV/PC)
速度:KE =1
位移:KE =
则 DASP参数设置表中的标定值K为:
K=(mV /U)
四、实验步骤
1、安装仪器
把激振器安装在支架上,将激振器和支架固定在实验台基座上,并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力(不要露出激振杆上的红线标识),用专用连接线连接激振器和INV1601B型振动教学试验放大仪的功放输出接口。把带磁座的加速度传感器放在简支梁的中部,输出信号接到INV1601B型振动教学试验仪的加速度传感器输入端,功能档位拔到加速度计档的a加速度。
2、打开INV