测试技术实验指导书
交通运输工程学院测控室
2005年5月10日
实验一应变片的粘贴与检验
一、实验目的：
1、了解应变敏感元件——应变片的构造、特点。
2、掌握箔式应变片的粘贴方法。
3、掌握对已粘贴好的应变片的检验方法。
二、实验设备：
电桥一个万用表一个
兆欧表一个应变片
连接片粘结剂 502
清洗剂酒精或丙酮红外线灯
三、实验要求：
1、观察、选择和检验应变片：
1）、观察各种类型和规格的应变片的构造、了解其特点。
2）、根据测试需要选择不同阻值和类型的应变片。
3）、先检查应变片完好后，先用万用表、再用电桥测出应变片的准确阻值、要求组成同一电桥的各应变片的灵敏度系数相同，其阻值相差应小于0.5欧。
2、试件表面的清洗及处理：
1）、除去试件表面的铁锈、油漆和污物。
2）、用锉刀、砂布等打磨试件的粘贴处、光洁度应达到 5左右。
3）、用划针在测点处划出应变片的定位线。
4）、用清洗剂对试件进行清洗。
3、粘贴应变片
1）、在测点和应变片的反面均匀的涂上一层502胶，将应变片涂胶的一面放到测点上并对好定位线。
2）、在应变片的正面复盖上一小片滤纸或塑料薄膜，防止粘手，然后用手指沿应变片的纵向、向一个方向滚压，挤出应变片下的气泡和多余的胶水。
3）、按住应变片不动，保持3分钟左右即可
（注：如果不是瞬干胶，则要晾干24小时）
3、安装接线：
1）、在应变片的引出线端约2厘米处粘一小块联接片。
2）、将应变片的引出线烫上锡并套上套管。
3）、将应变片的引出线在联接片上焊接好
4、贴片质量检查：
1）、用万用表测量应变片的引出线，检查在贴片的过程是否造成短路、断路。
2）、用兆欧表测量应变片与试件间的绝缘电阻，要求达到或大于100兆欧，如果未达到，可用红外线灯烘烤，直到达到要求为止。
5、应变片的防潮处理：
测试前一般要对应变片进行防潮保护。
方法一：将防潮剂（配方：松香50%、石蜡40%、黄油10%）在容器中加热熔化、搅拌均匀、涂在应变片上，完全盖住应变片。
方法二：直接用703胶涂盖即可。
四、回答问题：
1、你所用的应变片构造如何，贴应变片应注意什么？
2、通过粘贴应变片，你有那些收获？
五、实验报告要求：
1、有完整的检验数据
实验二组桥比较
一、实验目的：
1、了解应变片及测量电桥的工作原理。
2、掌握用应变原理进行测试的一般方法。
3、掌握利用单臂、半桥和全桥电路进行测试的优缺点。
二、实验设备：
传感器实验仪。
（带应变片的悬臂梁、电桥盒、差动放大器、电源、毫伏表、测微头、连接线）
三、实验要求：（如下图接好测试电路）
1、将差动放大器调零：
将直流稳压电源打到0伏，电压/频率表选择200mv，差动放大器增益调到最大，打开总电源和差动放大器电源。用导线将差动放大器正、负输入端与地端连接起来，
将输出端接到电压表的输入端，调整差动放大器上的调零旋钮，使表头指示为零。
2、按上图的电路结构，利用电桥盒里的标准电阻和上面的接线柱，用导线组接好单臂
测量电路，图中的电位器为调平衡网络。
3、调整测微头使双平行梁处于水平位置（目测），将直流稳压电源打到4伏档，V/F
表打到2V，然后调整电桥平衡电位器，使表头指零（需要几分钟预热表头才能稳定）。
4、旋动测微头，使梁向上（向下）移动，每隔0.5mm读一个数并记入表中，记完10
个数后，将测微头旋回原来的位置。
5、重新组接测量电路，构成半桥系统，重复上面的实验。
6、重新组接测量电路，构成全桥系统，重复上面的实验。
注意：
1、直流稳压电源只能用4v，以免损坏应变片。
2、重新组桥时必须将电源打到0v。
3、重新组桥后都要调整电桥平衡电位器，使表头指0。
四、回答问题：
1、在组接半桥和全桥电路时，接线时应注意什么问题？
2、在更换接桥后，调整放大器的增益，会有什么问题？
五、实验报告要求：
1、数据完整且接近理论值，如果出入较大，请找出原因。
2、在同一坐标纸上描绘X-Y曲线，比较三种工作方式的灵敏度，并作出解释。
实验三差动变压器的性能、标定、及应用
一、实验目的：
1、了解差动变压器测量系统的组成和标定方法。
2、了解差动变压器的实际应用。
二、实验设备：
1、传感器实验台。
2、示波器。
三、实验要求：
1、根据差动变压器的工作原理自己设计出差动变压器的测量系统。
（注意使用相敏检波器和移相器）
2、根据设计在传感器实验台上搭接好系统，找出其线性范围，
3、完成静态标定。
4、加入振动台系统，完成振动测量。
四、回答问题：
请指出振动台的自振频率。
五、实验报告要求：
1、有三次实验的数据表格。
2、根据表1作出V—X曲线，指出线性工作范围。
3、根据表2作出V—X曲线，求出灵敏度：S=△V/△X.
4、根据表3作出梁的幅频特性曲线
5、对上述曲线进行分析，并作出相应的结论。
实验四电涡流传感器的静态标定及应用
一、实验目的：
1、了解电涡流传感器测量系统的组成和标定方法。
2、了解电涡流传感器的实际应用。
二、实验设备：
1、传感器实验台。
2、示波器。
三、实验要求：
1、涡流传感器的静态标定
1）、按下图接好实验电路。
2）、调整好涡流传感器的位置，使其对准被测铁片的中心。
3）、打开电源，用示波器观察涡流变换器输入端的波形，时基打到1ms挡，如发现没有振荡波形输出，可调节传感器与被测体的距离。
可见，波形为波形，示波器的时基为 ms/cm,故振荡频率约为
Hz。
4）、调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，旋动测微头，每隔0.25mm记下示波器与毫伏表的读数，直到线性完全变坏为止。
X(mm)
Vp-p
V
2、振幅测量
1）、按下图接好测试系统，图中W1为电桥单元中的交流调平衡电位器。
2）、调整传感器的位置，使其与被测物体距离约为最佳工作点的位置（利用上面的的结果）。
3）、打开（接通）振荡器电源，将低频振荡器的频率调到30HZ。
4）、电压表打到20V挡，差动放大器增益调到最小（左旋）。
5）、调接W1电位器，使电压表的读数为零。
6）、去掉电压表，改用示波器观察波形。
3、电子称
1）、接回电压表。
2）、调整传感器的位置，使其处在线性范围的起始点附近。
3）、调整W1电位器，使电压表为零。
4）、在平台上加砝码，读出表头指示值，填入下表。
5）、在平台上放一重物，记下电压表读数，根据实验数据作出W-V曲线，计算灵敏度及重物的重量
四、回答问题：
1、请指出振动台的自振频率。
2、如果已知振动台的振幅为0.2mm。传感器是否一定要安装在最佳工作点？
3、如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？
4、你的笔重多少？
五、实验报告要求：
1、有实验的数据表格。
2、有静态的V-X曲线。
3、有振动台的幅频曲线。
实验五霍尔式传感器特性及应用
一、实验目的：
1、了解霍尔式传感器测量系统的组成和标定方法。
2、了解霍尔式传感器的实际应用。
二、实验设备：
1、传感器实验台。
2、示波器。
三、实验要求：
1、根据霍尔式传感器的工作原理自己设计出霍尔式传感器的测量系统。
2、根据设计在传感器实验台上搭接好系统，完成静态标定。
4、完成霍尔式传感器的电子称实验。
四、回答问题：
1、霍尔式传感器为什么要在磁场中工作？
2、根据静态标定的结果用此系统可否作振动测量。 五、实验报告要求：
1、有实验的数据表格。
2、有静态的V-X 曲线、W-V 曲线。有F-V 曲线。
3、求出霍尔式传感器的灵敏度
实验六 相关测速实验
一、实验目的：
了解相关技术在微弱信号检测中的作用，了解相关测速的原理。使用相关测速实验装置及其操作软件进行相关测速实验。通过实验，总结各种相关运算实现方法及特点，总结相关测速中各系统参数如传感器间隔、采样速率、数据长度、传感器分辨率等对测量结果的影响。
二、实验设备：
相关测速实验装置（包括调速器、电机、电涡流传感器一对） 24V 直流稳压电源
计算机（安装数据采集卡和相关测速实验操作软件） 铝箔
三、实验原理简述
运用相关原理进行速度测量的原理如图1-1所示。沿运动物体速度方向相隔一定距离安装两个传2感器S1和S2 如图1（a ），通过S1、S2获得运动物体的表面特征信号如图1（b ）中的S 1(t)和S 2(t)。
理想情况下，S 1(t)和S 2(t)之间仅存在一个延时t 0，是运动物体同一点过上游传感器S1时刻和过下游传感器S2时刻的时间差，称为“渡越时间”。可以通过相关运算求得渡越时间t 0，进而获得目标运行速度
(a)
(b)
图1 相关测速原理图
S
v (1-1)
t