二、填空题(每小题2分，共20分) 1. 傅里叶级数通常有复指数函数形式和三角函数形式两种展开形式。 2. 交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1， Z2， Z3， Z4，各阻抗的相位角分别为? 1? 2? 3?4， 若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为 ? 1+ ? 3= ? 2+ ?4 3. 热敏电阻一般可分为正温度系数、负温度系数、临界温度系数 三种类型。 4. 在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λE ε中，在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λE ε中， λ代表_材料压阻系数 _E 代表材料的弹性模量_。 5. 测量系统的静态特性指标主要有非线性度、灵敏度、分辨力、回程误差和漂移等；其中 产生漂移的主要原因有仪器自身结构参数变化和周围环境变化对输出的影响。 6. 在光线作用下光电子逸出物体表面现象叫 外光电 效应,利用该现象制成的元 件有 光电管、光电倍增管；在光线作用下使材料内部电阻率改变现象叫 内光电 效应。 7. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感增加,这类传感器适 合测量较小位移的测量。 8. 热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。 9. 涡流传感器的高频线圈等效阻抗与金属板的 电阻率、磁导率、线圈的激磁频率及线圈 与金属板的距离 等有关。 10. 周期函数的频谱具有 周期性、谐波性和收敛性 等性质。 11. 集成化、多维化、多功能化、智能化 等已成汽车传感器的发展趋势。 12. 传感器是能把外界非电量转换成电量的器件和装置，通常由 敏感元件、转换元件、基 本转换电路 三部分组成。 13. 若随机信号x(t)、y(t)的均值都为零，当τ→∞时，它们的互相关函数R xy (τ)=__ 0___。 14. 固态图像传感器是利用光敏单元的 光电转换功能 将投射到光敏 单元上的光学图像 转换成电信号“图像“ 。 15. 光电阻的主要参数有 暗电阻、亮电阻、光电流等。 16. 电容传感器主要有变面积型、变极距型 、 变介电常数型等几种，其中除变极距型外， 其他类型灵敏度是常数。 17. 电磁感应式轮速传感器转子是齿圈，定子为感应头。 18. 热电偶的三大定律为中间导体定律、中间温度定律、参考电极定律。 19. ( ) t A 31sin 的傅里叶三角函数形式级数中的余弦a n = 0 20. 幅值、变量均连续 的信号称为模拟信号。 21. 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。通常传 感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 22. 测量系统动态时域评价指标有 时间常数、上升时间、响应时间、超调量等 。 23. 常见硬件滤波器有 低通、高通、带通、带阻 等几种类型。 24. 测量系统动态特性的常见数学描述函数有 频率响应函数、脉冲响应函数、传递函数 。 25. 霍尔轮速传感器电子线路一般有 运算放大器、施密特触发电路、输出放大 几 部分组成。 26. 变磁阻式传感器主要有电感式和磁电式两种形式。 27. 采用变压器、 光电耦合器隔离等抗干扰手段主要是从破坏 破坏干扰途径 的 角度进行抑制干扰。 28. ( ) t A 31cos 的傅里叶三角函数形式级数中的正弦分量幅值b n = 0 。
测试技术：是测量技术与试验技术的总称。 测试：动态侧量，静态测量 测试系统的组成：传感器，中间变换装置和显示记录仪 信号的分类：确定性信号、确定性信号是指可以用精确的数学关系式来表达的信号 随机信号、不能用精确的数学关系式来表达，也无法确定的预测未来任何瞬间的精确值信号。 周期性信号是按一定周期T重复的信号 非周期信号是没有重复周期 时间和幅值都连续是模拟信号，都离散是数字信号， 信号的描述：时域和频域(任何一个信号都可以用时域和平域进行描述) 周期信号：傅立叶级数～离散频谱 非周期：傅立叶变换～连续频谱 持续时间无限的信号都属于功率信号 周期信号的频谱具有以下特点：离散性、谐波性、收敛性。 1/10法则：通常把幅值下降到最大幅值的1/10时所对应的频率作为信号的频宽，称为1/10法则。 周期信号的强度用峰值、均值、有效值和平均功率来描述。 时间尺度特性（比例特性）：信号在时域压缩k(k>1)则在频域中频带加宽，幅值压缩1/k倍，信号在时域扩展k(k<1)则在频域中频带变窄，幅值增高。 随机信号的描述：均值、方差、均方根 自相关函数的性质： （1）自相关函数为偶函数 （2）当τ=0时，自相关函数具有最大值，且等于信号的均方值 （3）周期信号的自相关函数认为周期信号 （4）若随机信号中不含有周期成分，当τ趋于无限大时，均方值趋于信号均值的平方自相关函数的应用：（1）检测信号回声（反射） （2）检测淹没在随机噪声中的周期信号 频率相同的两个周期信号的互相关函数仍是周期函数，其周期与原信号相同（同频相关，不同频不相关） 理想测试系统线性最好。 静态系统的特性指标： 1、灵敏度——是指单位输入量所引起的输出量的大小。当测试系统的输入x有一增量 △x，引起输出y发生相应的变化△y时，则定义: S=△y/△ 2、线性度——标定曲线与拟合直线的偏离程度。 3、分辨力——仪器可能检测出输入信号最小变化量。分辨力除以满量程称分辨率。分 辨率是指能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量。 负载效应：在实际测试工作中，测试系统和被测对象之间、测试系统内部个环节之间相互联接并因而产生相互作用。测量装置的接入，多数情况下要从被测对象内部吸收能量或功率，就成为被测对象的负载。或者说后接环节总是成为前面环节的负载。 减轻负载效应的措施： 对于电压输出的环节，减轻负载效应的方法有： 1、提高后续环节即负载的输入阻抗； 2、在原来两个相连接环节之间，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。 3、使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前面环节吸收能量。例如，使用电位差
《机械工程测试技术》实验指导书 编者：郑华文刘畅 昆明理工大学机电学院实验中心 2014年5月
说明和评分 1学生按照实验预约表进行实验；在实验前，需对理论教学中相关内容做做复习并对实验指导书进行预习，熟悉实验内容和要求后才能进入实验室进行实验。在实验中，不允许大声喧哗和进行与实验不相关的事情。 2进入实验室后，应遵守实验室守则，学生自己应发挥主动性和独立性，按小组进行实验，在操作时应对实验仪器和设备的使用方法有所了解，避免盲目操作引起设备损坏，在动手操作时，应注意观察和记录。 3根据内容和要求进行试验，应掌握开关及的顺序和步骤：1）不允许带负荷开机。输出设备不允许有短路，输入设备量程处于最大，输出设备衰减应处于较小。2）在实验系统上电以后，实验模块和实验箱，接入或拔出元件，不允许带电操作，在插拔前要确认不带电，插接完成后，才对实验模块和试验箱上电。3）试验箱上元件的插拔所用连线，在插拔式用手拿住插头插拔，不允许直接拉线插拔。4）实验中，按组进行试验，实验元件也需按组取用，不允许几组混用元件和设备。 4在实验过程中，在计算机上，按组建立相关实验文件，实验中的过程、数据、图表和实验结果，按组记录后，各位同学拷贝实验相关数据文件等，在实验报告中应有反应。对实验中的现象和数据进行观察和记录。 实验评分标准： 1）实验成绩评分按实验实作和实验报告综合评分：实验实作以学生在实验室中完成实验表现和实验结果记录文件评定，评定为合格和不合格；实验报告成绩：按照学生完成实验报告的要求，对实验现象的观察、思考和实验结果的分析等情况评定成绩。初评百分制评定。 2）综合实验成绩评定按百分制。
《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1 1.1实验内容1 1.2实验目的1 1.3实验仪器、设备1 1.4简单原理1 1.5实验步骤2 1.6实验结果2 1.7思考题4 实验二状态滤波器动态特性实验4 2.1实验内容4 2.2实验目的4 2.3实验仪器、设备5 2.4简单原理5 2.5实验步骤5 2.6实验结果6 2.7思考题11 实验三电机动平衡综合测试实验11 3.1实验内容11 3.2实验目的11 3.3实验仪器、设备11 3.4简单原理12
3.5实验步骤12 3.6实验结果13 3.7思考题15 实验四光栅传感器测距实验15 4.1实验内容15 4.2实验目的16 4.3实验仪器、设备16 4.4简单原理16 4.5实验步骤16 4.6实验结果17 4.5思考题19 实验五 PSD位置传感器位置测量实验19 5.1实验内容19 5.2实验目的19 5.3实验仪器、设备19 5.4简单原理19 5.5实验步骤20 5.6实验结果20 5.7思考题23 -
实验一金属箔式应变片——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
1.5实验步骤 1.6实验结果 表1.1 应变片单臂电桥实验数据表
表1.2 应变片半桥实验数据表 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、板桥的输入及输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：
《机械工程测试技术基础》实验指导书实验一观测50Hz非正弦周期信号的分解与合成 一、实验目的 1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与其傅立叶级数各项的频率与系数作比较。 2、观测基波和其谐波的合成 二、实验设备 1、信号与系统实验箱：TKSS-A型或TKSS-B型或TKSS-C型： 2、双综示波器。 三、实验原理 1、一个非正弦周期函数可以用一系列频谱成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的 2、 3、 4、。。。、n等倍数分别称二次、三次、四次、。。。、n次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。 2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。 3、一个非正弦周期函数可用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式如下，方波频谱图如图2-1表示 图2-1方波频谱图
1、方波 ()?? ? ??++++= t t t t u t u m ωωωωπ7sin 715sin 513sin 31sin 4 2、三角波 ()?? ? ??++-= t t t U t u m ωωωπ5sin 2513sin 91sin 82 3、半波 ()?? ? ??+--+= t t t U t u m ωωωππ4cos 151cos 31sin 4212 4、全波 ()?? ? ??+---= t t t U t u m ωωωπ6cos 3514cos 1512cos 31214 5、矩形波 ()?? ? ??++++= t T t T t T U T U t u m m ωτπωτπωτππτ3cos 3sin 312cos 2sin 21cos sin 2图中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。BPF 1～BPF 6为调谐在基波和 各次谐波上的带通滤波器，加法器用于信号的合成。 四、预习要求 在做实验前必须认真复习教材中关于周期性信号傅立叶级数分解的有关内容。 五、实验内容及步骤 1、调节函数信号发生器，使其输出50Hz 的方波信号，并将其接至信号分解实验模块 BPF 的输入端，然后细调函数信号发生器的输出频率，使该模块的基波50Hz 成分BPF
实验1 电感式传感器——差动变压器性能测试 实验目的 了解差动变压器的基本构造及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。 实验器件 音频振荡器、测微头、示波器、主副电源、差动变压器。 旋钮初始位置 音频振荡器的振荡频率为4kHz～8kHz，双线示波器每格读数为示波器上“>”后面所对应的数字，触发选择“第一通道”，主、副电源关闭。 实验原理 电感传感器是一种基于互感的原理，将位置量的变化(即位移)转变为电感量变化的传感器。如图1所示，它由初级线圈L、次级线圈L1、L2与铁心P构成，本质上，它是一个变压器，且因其两个次级线圈按反极性串联组成差动式，故电感式传感器又称差动变压器式传感器。当初级线圈L加入交流电压时，若u1=u2，则输出电压u0= u1–u2=0，当铁心向上运动时，因u1 > u2，故u0 > 0，当铁心向下运动时，因u1 < u2，故u0 < 0，且铁心偏离中心位置越大，u0越大。其输出特性曲线如图所示。
=u 1-u 2L v (a) 电路 (b) 输出特性 图1 差动变压器式传感器的工作原理 实验步骤 1、根据图2接线，将差动变压器、音频振荡器（注意：输出为L V ）、双线示波器连接起来，组成一个测量线路。开启主、副电源，将示波器探头分别接至差动变压器的输入端和输出端，观察差动变压器初级线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V 。
图2 器件连接图 (两线圈两上极联在一起，示波器两通道均不能接地) 2、转动测微头，使其与振动平台吸合，然后将其向上转动5mm，使振动平台向上移动。 3、向下旋动测微头，使振动平台产生位移。每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端的峰值电压，并填入表，根据所得数据计算灵敏度S(S＝Δu/Δx，其中，Δu为电压变化，Δx为对应振动平台的位移变化)，并作出u- x关系曲线。 思考题 1、根据实验结果，指出线性范围。 2、当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时，双线示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化？ 3、用测微头调节振动平台位置，使示波器上观察到的差动变压器的输出端信号为最小，这个最小电压称作什么？由于什么原因造成？
1.评价汽车基本性能指标有哪些？ 汽车动力性指标、汽车燃油经济性指标、汽车制动性指标、汽车操纵稳定性指标、汽车平顺性指标。 2.评价汽车动力性性能指标有哪些？ 最高车速（驱动力-阻力、档位）、加速时间（原地起步、超车）、最大爬坡度（高档爬坡度、后备功率）。 3.汽车动力性实验常用的仪器设备有哪些？ 汽车底盘测功机、第五轮仪、光电测速仪、发动机综合测速仪、数据采集系统。 4.测试汽车经济性能常用的实验项目有哪些？常用的实验设备有哪些？ ①（直接挡全节气门加速、等速、多工况、限定条件下的平均使用）燃油消耗量试验②质量式和容积式油耗仪、底盘测功机、电喷式汽油机流量传感器。 5.试分析影响汽车经济性能的因素？ 装载质量、测量路段距离、行驶工况及操作规定、车速规定。 6.汽车制动性能实验常用的仪器设备有哪些？ 第五轮仪、反力式（滚筒式、平板式）制动试验台、汽车综合测速仪、制动减速仪。 7.汽车平顺性评价指标有哪些？常用的仪器设备有哪些？ ①加权加速度均方根值、撞击悬架限位概率、行驶安全性。②路试（加速度传感器、前置放大器、数据采集分析仪）、台架（电子液压激振试验台）。 8.汽车操纵稳定性实验常用的仪器设备有哪些？ 汽车操纵稳定性测试仪、五轮仪、光纤垂直陀螺仪、测力转向盘、数据采集分析系统主机。 9.试分析汽车噪声的来源有哪些？ 发动机的机械噪声、燃烧噪声、进排气噪声和风扇噪声；底盘的机械噪声、制动噪声和轮胎噪声；车厢振动噪声、货物的蜂鸣声等噪声。 10.汽车噪声测量常用的测量方法有哪些? 汽车加速行驶车外噪声测试方法、车内噪声的测量方法、汽车驾驶员耳旁噪声测量、汽车定置噪声测试方法。 11.汽车排放常用的测试仪器有哪些？ 不分光红外线CO和HC气体分析仪、四气体与五气体分析仪、滤纸式烟度计和不透光式烟度计。 12.简述汽车通过性的实验项目及试验目的。 项目：最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径、车辆的外廓尺寸。目的：便于对汽车通过性能的研究，提高汽车的通过性。 13.汽车检测线的类型有哪些？ 安全检测线、环保检测线、综合检测线。 14.发动机功率检测的方法有哪些？常用的检测设备有哪些？ 稳态和动态测功。发动机自动测控系统。 15.发动机点火系统测试指标有哪些？常用的检测设备有哪些？ 测试指标：点火提前角、闭合角、重叠角、起动电流、起动电压、起动转速、单缸动力性。设备：发动机综合测试仪、正时灯。 16.测试点火提前角常用的设备和方法？ 离心点火提前调节装置、真空点火提前调节装置、辛烷提前角的手动调节装置。
实验心得体会 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下 子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度 成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就 会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做光伏的实验,你要 清楚光伏的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事 倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还 要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还 不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽 我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛. 通过这次测试技术的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考 问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅. 实验心得体会 这个学期我们学习了测试技术这门课程，它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解 决科研、生产、国防建设乃至人类生活所面临的测试问题的课程。测试技术是测量和实验的 技术，涉及到测试方法的分类和选择，传感器的选择、标定、安装及信号获取，信号调理、 变换、信号分析和特征识别、诊断等，涉及到测试系统静动态性能、测试动力学方面的考虑 和自动化程度的提高，涉及到计算机技术基础和基于labview的虚拟测试技术的运用等。 课程知识的实用性很强，因此实验就显得非常重要，我们做了金属箔式应变片：单臂、 半桥、全桥比较, 回转机构振动测量及谱分析, 悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试三个实 验。刚开始做实验的时候，由于自己的理论知识基础不好，在实验过程遇到了许多的难题， 也使我感到理论知识的重要性。但是我并没有气垒，在实验中发现问题，自己看书，独立思 考，最终解决问题，从而也就加深我对课本理论知识的理解，达到了“双赢”的效果。 实验中我学会了单臂单桥、半桥、全桥的性能的验证；用振动测试的方法，识别一小阻 尼结构的（悬臂梁）一阶固有频率和阻尼系数；掌握压电加速度传感器的性能与使用方法； 了解并掌握机械振动信号测量的基本方法；掌握测试信号的频率域分析方法；还有了解虚拟 仪器的使用方法等等。实验过程中培养了我在实践中研究问题，分析问题和解决问 题的能力以及培养了良好的工程素质和科学道德，例如团队精神、交流能力、独立思考、 测试前沿信息的捕获能力等；提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风，增强创新意 识。 实验体会 这次的实验一共做了三个，包括：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较；回转机构 振动测量及谱分析；悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试。各有特点。 通过这次实验，我大开眼界，因为这次实验特别是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁 一阶固有频率及阻尼系数测试，需要用软件编程，并且用电脑显示输出。可以说是半自动化。 因此在实验过程中我受易非浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备，也就是要事前了 解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验内容，实验步骤，最重要的是要记录什么 数据和怎样做数据处理，等等。虽然做实验时，指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数 据，但是如果自己没有一些基础知识，那时是很难作得下去的，惟有胡乱按老师指使做，其 实自己也不知道做什么。 在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。 特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的 继续下去。例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，这就要求懂得labview软件一些基本
郑州工业应用技术学院专科生毕业设计(论文) 课题名称: 汽车检测技术的发展 指导教师: 杨文涛职称:教师 学生名称: 樊振学号:1402020105 专业: 汽车运用技术 院 (系): 机电工程学院 答辩日期: 2017年5月1日
摘要 以常见的汽车检测设备和检测技术,阐述了国内外汽车检测技术的发展历程，介绍了先进汽车检测前沿技术，如：虚拟仪器检测技术、基于GPS技术的车辆检测、汽车四轮定位检测技术。并结合中国实际情况，针对我国汽车检测技术存在的问题，指出我国汽车综合性能检测技术要赶超世界先进水平,应该在汽车检测制度化和标准化、检测设备管理网络化、检测设备智能化、更新检测方法、检测人员专业化等方面作进一步发展。 汽车从发明到今天已经一个多世纪了。在现代社会，汽车已成为人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。汽车本身又是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况将不断恶化。因此，一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面要借助维护和修理，恢复其技术状况。汽车综合性能检测就是在汽车使用、维护和修理中对汽车的技术状况进行测试和检验的一门技术。 关键词：汽车检测，检测技术，发展趋势 Common vehicle testing equipment and testing technology, describes the development of domestic and foreign auto detection technology, introduces the advanced technology, advanced car detection and detection technology, such as virtual instrument based on four wheel positioning technology of GPS vehicle detection, vehicle detection technology. Combined with the actual situation of China, existing in China's auto detection technology, pointed out that the automobile comprehensive performance testing technology in China to catch up with the world advanced level, should make further development in automobile detection system and standardization of testing equipment, network management, intelligent detection equipment, update detection method and detection of specialized personnel. Automobiles have been invented for more than a century now. In modern society, automobile has become an indispensable means of transportation in people's work and life. While benefiting people, automobiles also bring a series of problems, such as air pollution, noise and traffic safety. The car itself is a complex system, with the increase of mileage and the continuation of the use of time, the technical situation will continue to deteriorate. Therefore, on the one hand, it is necessary to continuously develop high-performance vehicles; on the other hand, with the help of maintenance and repair, to restore its technical situation. The comprehensive performance test of automobile is a technique to test and test the technical condition of the automobile in the use, maintenance and repair of the automobile.
《工程测试技术》实验指导书 目 录 实验一 电阻应变 片 的 原 理 及 应 用………………………………………………………………3 实 验 二 电 容 式 传 感 器 的 原 理 及 应 用……………………………………………………………8 实 验 三 光 纤 传 感 器 原 理 及 应 用…………………………………………………………………11 实 验 四 光 电 和 磁 电 传 感 器 原 理 及 应 用 (14) 实验一 电阻应变片的原理及应用 一、实验目的： 1. 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 2. 比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 3. 了解全桥测量电路的优点。 二、实验设备： 双杆式悬臂梁应变传感器、托盘、砝码、数显电压表、±5V 电源、差动放大器、电压放大器、万用表（自备）。 三、实验原理： ㈠ 单臂电桥实验 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R （1-1）
式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?=ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示，将四个金属箔应变片（R1、R2、R3、R4）分别贴在双杆式悬臂梁弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随悬臂梁形变被拉伸或被压缩。 图1-1 双杆式悬臂梁称重传感器结构图 通过这些应变片转换悬臂梁被测部位受力状态变化，可将应变片串联或并联组成电桥。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图 1-2 所示 R6=R7=R8=R 为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压 R R R R E U ??+?? = 211/4 0 （1-2） E 为电桥电源电压； 式 1-2表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021??? -=R R L 图 1-2 单臂电桥面板接线图 ㈡ 半桥性能实验 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，如图1-3所示。电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为 R R E k E U ??=??= 220ε （1-3） 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 E 为电桥电源电压。 式 1-3表明，半桥输出与应变片阻值变化率呈线性关系。 图1-3 半桥面板接线图 ㈢全桥测量电路 全桥测量电路中，将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻
测试技术基础实验报告 2017年06月8日
实验一光栅传感器测位移实验 1、四倍频辨向电路的工作原理 四倍频电路是一种位置细分法，就是使正弦信号在0度、90度、180度、270度都有脉冲输出，可使测量精度提高四倍。 光栅传感器输出两路相位相差为90的方波信号A和B.如图l所示，用A，B 两相信号的脉冲数表示光栅走过的位移量，标志光栅分正向与反向移动．四倍频后的信号，经计数器计数后转化为相对位置.计数过程一般有两种实现方法：一是由微处理器内部定时计数器实现计数；二是由可逆计数器实现对正反向脉冲的计数． ①当光栅正向移动时，光栅输出的A相信号的相位超前B相90，则在一个周期内，两相信号共有4次相对变化：00→10→11→01→00．这样,如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次加计数,一个周期内共可实现4次加计数，从而实现正转状态的四倍频计数． ②当光栅反向移动时，光栅输出的A相信号的相位滞后于B相信号90，则一个周期内两相信号也有4次相对变化：00→01→11→10→00．同理，如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次减计数，在一个周期内，共可实现4次减计数，就实现了反转。 2、四倍频辨向电路波形图
实验二：电容式、涡流式传感器的特性及应用实验 一变面积传感器实验原理及电路 实验电路框图如图2所示。电容的变化通过电容转换电路转换成电压信号，经过差动放大器后，用数字电压表显示出来。 图2 电容式传感器实验电路框图 图3 电容转换电路原理图
图4 二极管环形电桥原理图 1、根据表1实测数据，画出输入/输出特性曲线Uo=f（X)，并且计算灵敏度和 非线性误差。 表1-1变面积电容传感器实测数据记录表 输入/输出特性曲线
汽车检测技术标准 第一章概述 1、汽车检测（vechicle inspection）：1、汽车不解体 2、利用汽车检测设备和计算机技术 3、对 汽车性能进行快速、准确、定量的检测4确定汽车技术状况或工作能力的检查和测量5、汽车继续运行或进厂维护或修理提供可靠的依据 2、汽车检测的目的：1、预防故障。2、建立科学的汽车维修体系。 3、汽车检测的分类：1、汽车安全环保检测（年检，安全性、环保性）。2、汽车综合性能检测 （动力性、燃料经济性、安全性、环保性、可靠性、操纵稳定性）。 4、检测参数：1、工作过程参数（发动机功率、制动力）2、伴随过程参数（振动、噪声、异响） 3、几何尺寸参数（气门间隙、自由行程）。 5、检测参数的选择原则：1、灵敏性：检测参数相对于技术状况参数的变化快慢。2、单值性： 单调性，汽车技术状况参数:初始值uf终了值ue的范围内，检测参数的变化不应出现极值（即dP/du≠0）3、稳定性：在相同的测试条件下，多次测的统一检测参事的测量值，具有良好的重复性。 6、检测参数标准的类型：国家标准（GB）、行业标准（JT-交通，/T-推荐性）、3、地方标准 （DB）、企业标准（Q/…） 7、检测参数标准的组成：初始值、许用值、极限值。 8、测量：利用测量仪表通过实验和计算方法获取检测参数的量值。 9、汽车检测设备的组成：试验条件模拟装置、取样装置、附加装置、测量系统。 10、测量系统的组成：传感器（把非电物理量转换成电量信号的一种变换器）、信号调理电路、 测量仪表。 11、信号调理电路：传感器输出的信号各种形式的信号处理（如电量转换、阻抗转换、离 屏蔽、小信号放大、温度补偿、滤波和调制等）将其调整为适合后续处理电路（A/D卡）应用的规范信号（0～5V、0～10mA及4～20mA等电信号）。（热电偶） 12、智能仪表与虚拟仪表：智能仪表（微处理器与电子仪器相结合的产物）、虚拟仪表（计算 机和电子仪器结合的产物）。区别？ 13、汽车检测线的检车单元布置的4个原则：1、对现场的环境污染最小。2、对检测精度影响 小。3、应考虑每个检车单元的检测等时行。4、空间布置上要合理，不能发生空间上的干涉，占地面积少。 第二章发动机性能检测 1、发动机综合检测仪的组成：信号拾取系统、信号与处理系统、采控显示系统。 2、起动系测试前的连接：蓄电池电压拾取器、起动电流拾取器。 3、充电系测试前的连接：蓄电池电压拾取器、充电电流拾取器、充电电压探针。 4、无外载测功：无外部负荷时，猛踩加速踏板，发动机突然加速所发出的动力除克服各种阻力 外,有效转矩全部用于加速自身各运动部件的运转，即发动机以自身运动部件为负载加速运转。 5、无外载加速时间测功法的原理：在节气门全开时，测量在给定转速范围(n2-n1)内的加速时间 Δt。点火系的点火脉冲一缸信号拾取器夹在一缸高压线上获取发动机的转速信号；当驾驶员迅速踩下油门，发动机转速迅速升高，计算机自动判断转速并且分别记下转速从n1到n2时的时间t1和t2。计算功率。 6、无外载加速时间测功法用哪些拾取器？一缸信号拾取器。
机械工程测试技术基础 实验报告 学号：0801130801 学生: 俞文龙 指导老师：邓春萍
实验一电阻应变片的粘贴及工艺 一、实验目的 通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。 二、实验原理 电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。 三、实验仪器及材料 QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。 四、实验步骤 1、确定贴片位置 本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示： 2、选片 1）种类及规格选择 应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5
胶基箔式。 2)阻值选择： 阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。 3)电阻应变片的检查 a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。 b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。 4)配组 电桥平衡条件：R1*R3 = R2*R4 电桥的邻臂阻值小于0.2欧。 一组误差小于0.2% 。在测试中尽量选择相同阻值应变 片组桥。 3．试件表面处理 1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨 a. 机械打磨，如砂轮机 b. 手工打磨，如砂纸 打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra = 3.2um 。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉 积。 2)清洁表面 用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。 3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。 4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。 5)检查。 用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。 6)密封 为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。 五实验体会与心得 本次亲自动手做了应变片的的相关实验，对应变片有了进一步的认识，通过贴应变片组成电桥，认识并了解了应变片的粘贴工艺过程，以及对应变片在使用之前是否损坏的检查。通过实验，进一步了解了应变片在试验中的作用，同时也锻炼了自身的动手能力。
电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月
实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
测试技术实验室建设方案 电气信息工程系 2006年4月6日 测试技术实验室建设方案 一、必要性 为了适应电气信息工程学院学科专业建设和发展的需要，贯彻我院的教育宗旨—注重学生的专业综合素质及动手能力的培养，根据对我院的现有实验条件的分析和学科专业建设的需要，我们认为应在现有实验设备基础上新建测试技术实验室，组建一个既能面向学生实验，又能有助于教师进行科研的具有先进水平的测试技术实验室。 由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高速发展，以及它们在各种测量技术与仪器仪表上的应用，使新的测试理论、测试方法、测试领域以及仪器结构不断涌现并发展成熟，在许多方面已经突破了传统测试技术的概念。基于虚拟仪器的现代测试技术逐步形成了一种发展趋势。虚拟仪器是一种功能意义上的仪器，它是由计算机技术、测量技术和微电子技术不断取得突破而孕育出来的一项新兴技术。虚拟仪器通常是指以计算机为核心的，由强大的测试应用软件支持的，具有虚拟仪器面板，足够的仪器硬件及通信功能的信息处理系统。例如，计算机加上A/D转换器及其他少量辅助电路，编制各种软件就可实现数据采集、波形显示、电压测量、时间测量、频率测量及频谱分析等各种功能，取代传统的示波器、电压表、频率计、频谱分析仪等仪器，配上相应的传感器，就可实现对非电量的测量。可见，虚拟仪器可借助通用数据采集装置，通过编制不同的软件测试方案，可构造任意功能的仪器，即定义仪器的功能。与传统的仪器相比较，虚拟仪器具有模块化及开放性和互换性的特点和资源复用性，同时可方便、经济地组建或重构自动测试系统。因此，与传统的仪器相比，虚拟仪器具有4大优势：性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成功能。 将虚拟仪器引入测试系统，就可以建立便于更新、机动灵活、资源共享、功能强大、成本低廉、自主版权的测试系统。这种测试系统能够按工程测试的要求，自由增减系统模块，通过重新配置系统资源，充分运用已有的标准化系统资源，以透明的方式提高工程测试技术综合应用的效率。 现代测试技术知识是测控技术与仪器、电子信息工程、机电一体化等专业的学生所必须
1汽车试验的目的：通过实验以检验产品设计，制造及结构的先进性，设计思想的正确性，制造工艺的合理性使用维修的方便性，各总成部件的可靠性。 2常用的实验分类方法：①安实验特征分②按实验对象分③按实验目的分。各类实验之间的关系：无论是那种实验对象或目的，通常都需进行室内台架实验，汽车试验场实验和实际的道路试验。 3试验系统的静态特性：若被测量x(t)不随时间变化或随时间缓慢变化时，系统的输出y(t)与输入x(t)之间的关系，成为试验系统的静态特性。。评价指标：灵敏度，分辨率，重复性，漂移，回程误差和线性度。 4实验系统的动态特性：若被测量x(t)随时间缓慢变化时，系统输出的y(t)与输入的x(t)之间的关系，成为试验系统的动态特性。线性动态系统的测试模型： 5动态特性实验测定的频率响应法的优缺点：频率响应法的缺点是麻烦，费时；脉冲响应法更简单易行。 6实现不失真测量的常用方法：①取稳态值②状态判断③将被测试转换为脉冲在读取④变动态测量为静态测量。 7线性系统的频率保持特性在研究汽车震动及测试系统动态特性中的作用:①消除干扰②判断系统属性。 8根据频率响应函数分析园频率w变化对一阶系统动态特性的影响：当园频率w增加时，响应值减少，相位差逐渐增加。。根据频率响应函数分析时间函数r变化对一阶系统动态特性的影响：r越小，在系统损失很小情况下的园频率可以增大，即工频率范围越宽；反之r 越大系统的工作频率范围越窄。。根据频率响应函数分析相对阻尼系数ζ变化对二阶系统动态特性的影响：当ζ=0时，在w/w（n）=1附近，输出的幅值增加，系统将产生共振，位差由0度变为180度；当ζ增加时，在w/w（n）=1附近，输出的幅值回逐渐减少，但当ζ仍小时，输出的幅值仍会很大；但当ζ足够大，即ζ》=1时，输出的值较小，系统不会出现共振现象，但频率范围较小；只有在ζ=0.6-0.8的范围内，频率范围最宽，系统响应的动态误差最小。 9测试系统的负载效应、负载效应如何产生、负载效应对汽车测试系统的危害：对于实际的测试系统，除光、波等非接触式传感器之外，任何系统的互联均会产生能量交换，其传递函数H1（s）和H1（s）乘积不等于1，测试系统的输出就可能与被测量完全相等，其结果必然会影响到测试精度，这种测试系统精度的影响称为测试系统的负载效应。危害：不可避免的会改变汽车的动态特性，即被测对象自身的函数发生了变化，已经不再是原来的函数，而变成了新的函数，由于这两个函数不相等，所以必然会带来测试误差。 10测试系统的负荷效应应如何产生，负荷效应对汽车测试系统的危害： 光电效应传感器的种类和特点：①外光电效应：在光照作用下，物体内的电子从表面溢出的现象。②内光电效应：在光照作用下，物体的导电性能发生变化的现象。③光伏效应：在光照作用下，某些特殊物质可能产生一定方向的电动势现象。应用：用于速度、转速、位置、位移、汽车排放、汽车灯光等物理量。 11磁电式传感器的种类和特点：①动圈式磁电传感器②动铁式磁电传感器，二者实质相同，这类传感器的磁场一般都永磁体提供，在整个工作工程中磁场场强不变。③磁阻式磁电传感器线圈和磁体均不运动，利用运动着的物体改变磁路中的磁阻R（m)的变化，进而引起磁场的变化，使线圈中产生感应电动势。 12压电效应、压电式传感器的类型及特点：某些功能材料，当对其沿一定方向施压时，晶体不仅会产生机械应变，其内部还会产生极化现象，从而在材料的相对表面上产生异性电荷