文档介绍：传感器技术》实验报告
专业： 机械工程
姓名：陈顶柱
年级： 2020级
班级：测控系
学号： 202003701099
武汉科技大学 机械自动化学院
2020 年 9 月 10 日
实验一 测试装置与数据采集设备
幅值：幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等方法来 表示。
（4） 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主 要频率成分及其幅值大小，可以看到共振时的频率，也就可以得到悬臂梁的固有 频率。
（5） 自由衰减法：在结构被激起自由振动时，由于存在阻尼，其振幅呈指数衰 减波形，可算出阻尼比。
五、 实验原理
（1）实验原理图：
图 5-1
（2）应变片 R1 R2 R3 R4 接线图
图 5-2
等强度梁拉力及弯矩测量原理 初始平衡条件：RR二RR，此时U二0,1二0。
1 3 2 4 0 0
U U R R — R R
由 U = R , U = R，可得：U = U — U = i_3 2 4 U
BC R + R 2 DC R + R 3 0 BC dc (R + R )(R + R )
1 2 3 4 1 2 3 4
实验中采用全等臂电桥， R = R = R = R ，
1234
w _U/AR ar ar ar、_U — 、
AU =——(1 — 2 + 3 — 4)= K(£ — £ + £ — £ )
0 4 R R R R 4 1 2 3 4
1234
1 AR AR AR AR K
e = ( 1 + 2 + 3 + 牛)= (£+£ + £ + £ )。
9 2 R R R R 2 12 3 4
1 2 3 4
六、实验步骤
按要求，把各实验仪器连接好接入电脑中，然后在悬臂梁上粘紧压电式加速 度传感器打开计算机。
打开计算机，启动计算机上的“振动测试及谱分析“ vi ”。
选择适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。点击 LabVIEW 上的运行 按钮(Run)观察由脉冲信号引起梁自由衰减的曲线的波形和频谱。
尝试输入不同的滤波截止频率，观察振动信号的波形和频谱的变化。
尝试输入不同的采样频率和采样点数以及硬件增益，观察振动信号的波形变 化。
根椐最合适的参数选择，显示最佳的结果。然后按下“结束按钮，完成信号
采集。最后我选择的参数是：采样频率sf为500HZ,采样点数N为500点。
7•记录数据，copy读到数据的程序，关闭计算机。
七、实验数据及其分析
(1)贴片
贴片方法如实验一所述。
连接电路
应变片的电桥连接，导线1、2、3、4 分别连接动态电阻应变仪的四个接口。 如图 7-1 所示。
图 7-1
将动态电阻应变仪接到数据采集卡，然后接入电脑 Labview 软件。如图所示。
图 7-2
图 7-3
电阻应变片弯矩标定 先将测量-校准开关置“正校”，校准值开关置“100”，灵敏度置“2”，
高频上限置“ 10kHz”AC/DC置“DC”。开启电源，表上显示IV，表示1茁二lmV。
将测量-校准开关置“测量”，按红色按钮，调零，弯矩标定数据如表所示。
0_5
-4
图 7-3
M/Kg
1
2
3
4
5
4
3
2
1
V/V
表 1 全臂电桥实验数据表
= / kg
+ + + + 计算系数a =—
1 + 2 + 3 + 4 + 5
在Excel中将得到的数据转换，得到的曲线图如图7-3所示。可以看出，输出电 压值与输入配重值基本呈线性关系。
用砝码自由落体模拟阶跃激励信号，通过对输出信号的分析，计算等强度梁 的固有频率和阻尼比系数，如图 2-5 所示为采集到的信号。
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图 7-4 时域响应图
数据处理：
截取一部分数据如图 2-6所示
得到的稳态值为-,取5个峰值计算M ,每相邻两个M求6,然后求8均值。
其中5 = In n-
M
n+1
编号
1
2
3
4
峰值
M
5