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1、机械工程测试技术基础实验报告专 业班级学号姓 名成 绩沈阳理工大学机械工程学院机械工程实验教学中心2015年4月目录实验一 金属箔式应变片电桥性能实验 11.1 实验内容 11.2 实验目的 11.3 实验仪器、设备 11.4 简单原理 11.5 实验步骤 21.6 实验结果 21.7 思考题 3实验二 状态滤波器动态特性实验 42.1 实验内容 42.2 实验目的 42.3 实验仪器、设备 42.4 简单原理 42.5 实验步骤 52.6 实验结果 62.7 思考题 10实验三 电机动平衡综合测试实验 113.1 实验内容 113.2 实验目的 113.3 实验仪器、设备 113.4 简单原
2、理 113.5 实验步骤 123.6 实验结果 133.7 思考题 14实验四 光栅传感器测距实验 154.1 实验内容 154.2 实验目的 154.3 实验仪器、设备 154.4 简单原理 154.5 实验步骤 164.6 实验结果 164.5 思考题 17实验五 PSD 位置传感器位置测量实验 185.1 实验内容 185.2 实验目的 185.3 实验仪器、设备 185.4 简单原理 185.5 实验步骤 195.6 实验结果 195.7 思考题 21II实验一金属箔式应变片一一电桥性能实验指导教师 日期1.1实验内容1.2实验目的1.3实验仪器、设备1.4简单原理51.5实验步骤1.
3、6实验结果表1.1应变片单臂电桥实验数据表重量（g）逐渐增大020406080100120140160180200电压（mv）重量（g）逐渐减小020406080100120140160180200电压（mv）表1.2应变片半桥实验数据表重量（g）逐渐增大020406080100120140160180200电压（mv）重量（g） 逐渐减小020406080100120140160180200电压（mv）根据实验结果计算单臂和半桥的灵敏度、线性误差、回程误差，在座标纸上分别画出单臂、板桥的输入与输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：1.7 思考题1、半桥测量时，二片不同受力状态的
4、应变片接入电桥时应放在（1）对边、（ 2）邻边，为什么？2、比较单臂、半桥输出时的灵敏度和非线性度，从理论上进行分析比较，阐述理由。3、金属箔式应变片温度影响有哪些消除方法？实验二状态滤波器动态特性实验指导教师 日期2.1实验内容2.2实验目的2.3实验仪器、设备2.4简单原理2.5 实验步骤2.6实验结果正弦输入响应法测量 LPF , HPF的输出响应，填写下表 2.1,并画出两种状态滤波器的幅频特性和相频特性曲线。表2.1正弦响应法测试两种状态滤波器特性实验数据表60 fn（）60f5001000150060fn-60060fn-40060fn-20060fn60fn+20060fn+40
5、060fn+60040005000650070007500Xo0YloLYh20lgAL180°- L（f）20lgAH6在坐标纸中画出低通滤波器的对数幅频曲线（横坐标：60f、纵坐标：20lgAL）。10在坐标纸中画出低通滤波器的对数相频曲线（横坐标：60f、纵坐标：180O- L（f）。在坐标纸中画出高通滤波器的对数幅频曲线（横坐标：60f、纵坐标：20lgAH）。2.7 思考题1、试着改变R ，观察Vlp变化，分析其原理2、正弦输入下，改变 f 时，观察 Vlp ， Vhp 波形的幅值变化规律；3、 方波输入下，频率为60fn时，Vlp, Vhp波形，为什么 V接近正弦，而Vh
6、p不能?实验三电机动平衡综合测试实验指导教师日期3.1实验内容3.2实验目的3.3实验仪器、设备3.4简单原理ii3.5 实验步骤123.6实验结果表3.1测量结果测量值 平衡 次数动平衡仪测量值所加配重（橡皮泥重量）及位置测振表测量电机的振动值M11m22左飞轮 配重位置右飞轮 配重位置VlVlVrVrNo 1No 2No 3No 4No 5注：M!、!表示左飞轮的不平衡质量及位置；M2、 2表示右飞轮的不平衡质量及位置；Vl 、Vl表示左飞轮垂直及水平方向的振动值；VrVr表示右飞轮垂直及水平方向的振动值。13Vi（t）V3（t）V5（t）211d1d. !. !000图3.1原始振动信号
7、和分别经一、二次滤波后的波形显示3.7思考题1、试用实验数据说明振动与不平衡的关系。2、说明滤波器的作用。3、实验过程中，如果橡皮泥被甩掉在不停机的情况下，如何可知?4、 在图3.1中画出滤波器上1、3、5、三点输出波形图。实验四光栅传感器测距实验指导教师 日期4.1实验内容4.2实验目的4.3实验仪器、设备4.4简单原理4.5实验步骤4.6实验结果1、实验方法实验时，点亮传感器装置内的发光二极管，逆时针（或顺时针）旋转千分卡，透过指示光栅的四小片区域，可看见明暗相间的莫尔条纹移动。以指示光栅的四小片区域中的其中之一扇区作为瞄准区域，采用单眼观察，距离观察窗3050cm，保持观察姿势不动，很缓
8、慢地旋转千分卡，当莫尔条纹通过被观察的扇区时，其亮度将逐渐由最明渐变到最暗，再由最暗渐变到最明，如此循环。当观察到扇区由第一次最暗渐变到第二次最暗时，即相当于传感器装置位移了一个周期，相当于一个栅距0.02m m。由于旋转的千分卡每一细格为0.01mm，所以，观察莫尔条纹移动一个栅距0.02mm （一个条纹周期）时千分卡旋转的细格。注意旋转千分尺时，手势应很缓慢。2、实验数据当分别向左右旋转千分尺时，观察每移动一条莫尔条纹时，将实验结果记录在表4.1,并得出结论。表4.1光栅传感器莫尔条纹与栅距关系向左移动莫尔条 纹序号第一次第二次第三次第四次第五次平均值千分尺旋转距离向右移动莫尔条 纹序号第
9、一次第二次第三次第四次第五次平均值千分尺旋转距离3、波形观测测试点TP1（A端卜TP2（B端）接示波器，当分别向左右移动光栅传感器时，每次移动半个格即5 m,利用示波器观察并画出一个周期内测试点TP1（A端卜TP2（B端）的输出波形并记录两点电平的变化，将实验结果记录于表4.2,并得出结论。表4.2光栅传感器细分、计数实验.次数电平第一次第二次第三次第四次第五次A点B点注：起始点电平调为相同4.5思考题1、光栅传感器移动方向如何判断2、光栅传感器莫尔条纹与栅距关系?实验五 PSD位置传感器位置测量实验指导教师 日期5.1实验内容5.2实验目的5.3实验仪器、设备5.4简单原理5.5实验步骤5.
10、6实验结果1、调节测微头，使电压表指示为零，此点记为起始零点。2、 向上旋转测微头，每次移动0.1mm,记录一次电压表数值，共移动10次，3、 接着向下旋转测微头，共移动10次返回零点。每次 0.1mm，记录一次电压表数值。并 记入表5.1。表5.1向上旋转测微头时实验数据表位置(X) mm00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0向上 旋转 输出V向下 旋转 输出V4、测微头回到零位，接着向下旋转测微头，（注意：此时测微头在零点，但由于存在回程误差，输出电压不一定为零。不需要调整电压为零，只需记录此时电压）同样每隔0.1mm 读一次电压表数值，共移动10次，再返回零点，并记入表5.2。表5.2向下旋转测微头实验数据表位置(X)mm00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0向下 旋转 输出V向上 旋转 输出V根据实验结果计算灵敏度、线性误差、回程误差，在坐标纸中画出实验的输入与输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置:5.7 思考题1、 测量物体的位置与位移，其概念是否相同？