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工程测量实验指导书摘要：一、实验目的二、实验原理三、实验仪器与设备四、实验步骤1.准备工作2.测量过程3.数据处理与分析五、实验报告要求六、注意事项正文：【实验目的】本实验旨在使学生掌握工程测量的基本原理和方法，熟练使用测量仪器，培养学生的动手能力和实际操作技能。
【实验原理】工程测量是研究和应用测量理论与技术，对各种工程项目的几何形状、大小、位置及物理特性进行测量、描述和评价的一门学科。
实验中将涉及到测量误差的计算与分析，以及全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器的使用。
【实验仪器与设备】1.全站仪2.经纬仪3.水准仪4.测距仪5.测量标尺6.其他辅助工具【实验步骤】【准备工作】1.检查实验仪器，确保仪器状态良好，功能正常。
2.熟悉实验流程，了解各步骤的操作要点。
3.确定实验场地，做好安全措施。
【测量过程】1.使用经纬仪进行角度测量。
2.使用水准仪进行高差测量。
3.使用全站仪进行距离测量。
4.记录测量数据，整理测量成果。
【数据处理与分析】1.计算测量误差，分析误差来源。
2.对测量数据进行处理，得出最终测量结果。
3.分析实验过程中存在的问题，提出改进措施。
【实验报告要求】1.详细记录实验过程，包括测量数据、计算过程和分析结果。
2.绘制实验成果图，清晰展示测量结果。
3.撰写实验报告，对实验过程和结果进行总结，并提出建议。
【注意事项】1.严格遵守实验纪律，确保实验安全。
2.爱护实验仪器，正确使用和存放。
3.注重实际操作，培养良好的动手能力。
一、实验名称工程测试技术实验二、实验目的1. 熟悉工程测试技术的基本原理和方法；2. 掌握常用的测试仪器和设备的使用；3. 提高对工程测试结果的分析和判断能力；4. 培养团队合作和实际操作能力。
三、实验原理工程测试技术是利用各种测试仪器和设备，对工程实体或系统进行检测、测量和分析的技术。
通过实验，我们可以了解工程测试的基本原理和方法，以及如何运用这些技术解决实际问题。
四、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 频率计4. 数字多用表5. 电阻箱6. 电容箱7. 电流表8. 电压表9. 万用表10. 实验平台五、实验内容1. 信号发生器与示波器联用实验（1）了解信号发生器和示波器的工作原理；（2）学会使用信号发生器和示波器；（3）观察不同信号波形的变化。
2. 频率计与信号发生器联用实验（1）了解频率计的工作原理；（2）学会使用频率计；（3）测量信号的频率。
3. 数字多用表与电阻箱联用实验（1）了解数字多用表的工作原理；（2）学会使用数字多用表；（3）测量电阻值。
4. 电容箱与示波器联用实验（1）了解电容箱的工作原理；（2）学会使用电容箱；（3）观察电容对信号的影响。
5. 电流表与电压表联用实验（1）了解电流表和电压表的工作原理；（2）学会使用电流表和电压表；（3）测量电路中的电流和电压。
6. 万用表与实验平台联用实验（1）了解万用表的工作原理；（2）学会使用万用表；（3）测量实验平台上的各种参数。
六、实验步骤1. 准备实验仪器和设备，连接电路；2. 根据实验要求，调整仪器和设备；3. 观察实验现象，记录数据；4. 分析实验结果，得出结论。
七、实验结果与分析1. 信号发生器与示波器联用实验：通过实验，观察到不同信号波形的变化，加深了对信号波形的理解；2. 频率计与信号发生器联用实验：成功测量了信号的频率，掌握了频率计的使用方法；3. 数字多用表与电阻箱联用实验：准确测量了电阻值，提高了数字多用表的使用技能；4. 电容箱与示波器联用实验：观察到了电容对信号的影响，加深了对电容的认识；5. 电流表与电压表联用实验：成功测量了电路中的电流和电压，掌握了电流表和电压表的使用方法；6. 万用表与实验平台联用实验：准确测量了实验平台上的各种参数，提高了万用表的使用技能。
《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 RR（1-1）式中R R ∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； ll∆=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RR RR E U ∆⋅+∆⋅=211/40 （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⋅∆⋅-=RRL 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RRE k E U ∆⋅=⋅⋅=220ε （1-3） 式中RR∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； ll∆=ε为电阻丝长度相对变化。
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实验一典型信号频谱分析一、实验目的1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的波形和频谱特征，并能够从信号频谱中读取所需的信息。
2、了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。
二、实验原理本实验利用在DRVI上搭建的频谱分析仪来对信号进行频谱分析。
由虚拟信号发生器产生多种典型波形的电压信号，用频谱分析芯片对该信号进行频谱分析，得到信号的频谱特性数据。
分析结果用图形在计算机上显示出来，也可通过打印机打印出来。
三、实验仪器和设备1. 计算机 n台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套3. 打印机 1台四、实验步骤及内容1. 启动服务器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的"DRVI采集仪主卡检测"进行服务器和数据采集仪之间的注册。
2. 点击"实验脚本文件"的链接，将本实验的脚本文件贴入并运行，实验截屏效果图如图2所示。
图1 典型信号频谱分析实验原理设计图图2 典型信号频谱分析实验3. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"白噪声"按钮，产生白噪声信号，分析和观察白噪声信号波形和幅值谱特性。
4. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"正弦波"按钮，产生正弦波信号，分析和观察正弦波信号波形和幅值谱特性。
5. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"方波"按钮，产生方波信号，分析和观察方波信号波形和幅值谱特性。
6. 点击DRVI"典型信号频谱分析"实验中的"三角波"按钮，产生三角波信号，分析和观察三角波信号波形和幅值谱特性。
7. 其余依此类推，分析和观察信号波形和幅值谱特性。
五、实验报告要求1、简述实验目的和原理。
《工程测试技术》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：工程测试技术英文名称：Engineering Testing Technology二、课程代码及性质课程代码: 820962课程性质:学科大类基础课,必修课三、学时与学分总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时）学分：2四、先修课程概率论及数理统计、复变函数、电工电子技术、模拟与数字电子技术基础五、授课对象本课程面向材料成形与控制工程、电子封装技术专业开设，也可以供材料科学与工程专业选修六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1．掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱，分析仪中读取解读测量信息的能力；2．掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器；3．掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、材料成形过程自动化等领域的应用；4．了解计算机测试系统的构成，知晓用计算机测试系统进行加工过程测量的方法、步骤和应该注意的问题。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）信号分析的理论基础及方法，包括时域分析、幅值域分析以及频域分析，特别是各种信号分析方法的本质内涵以及适用范围；2）常见传感器的测量原理、应用场合，特别是材料加工过程控制中常用的电阻、电容、电感等传感器；3）计算机测试系统的组成原理、结构特点。
教学难点：1）本课程是实践性和理论性结合极强的课程，如何让学生在相关基础较弱的情况下，深刻理解理论性极强信号分析理论，并能与实际测量有机结合，是本课程的主要难点。
2）传感器、测量系统等部分缺乏实物，如何让学生充分形象化理解，是本课程的另一难点。
八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），讲授各类测试传感器、测试系统的特点，以提高教学效果及效率；（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。
《测试技术》实验指导目录目录 (1)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验 (2)实验二差动变压器特性实验 (5)实验三变面积式电容传感器特性实验 (8)实验四涡流传感器的位移特性实验 (11)实验五涡流传感器的振动测量实验 (13)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
4、比较单臂、半桥和全桥电路的输出特性和灵敏度。
二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R＝Kε，ΔR 为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图3-1 所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm。
3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图3-2 所示，图中R1、R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压UO＝EKε，E为电桥转换系数。
四、实验步骤1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的±15V 和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V 量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。
《测试技术实验》 实验指导书肖体兵 段宏机电工程学院二０一八年十二月印《工程测试技术实验》实验指导书目录实验一测试装置动态特性的测量 (3)实验二机械转子底座的振动测量和分析 (13)实验三虚拟仪器（Labview）上机实验 (17)附 1 实验报告书格式 (33)附 2 实验报告内容 (34)2实验二 测试装置动态特性的测量3实验指导书实验项目名称：测试装置动态特性的测量实验项目性质：综合性所属课程名称：测试技术实验实验计划学时：2一．实验目的1．了解差动变压器式位移传感器的工作原理2．掌握测试装置动态特性的测试3．掌握m-k-c 二阶系统动态特性参数的影响因素二．实验内容和要求1. 差动变压器式位移传感器的标定2．弹簧振子二阶系统的阻尼比和固有频率的测量三．实验主要的仪器设备和材料该实验需要的主要仪器设备有：弹簧振子实验台、计算机、采集卡、电源。
1．弹簧振子实验台弹簧振子实验台的原理如图2-1所示，主要由弹簧k 、质量振子m 、阻尼器c 、传感器、台架、振子位置调节器等组成。
阻尼器由阻尼薄片和介质阻尼及传感器铁心运动副组成，更换不同面积的阻尼薄片和介质，可获得不同的阻尼系数。
实验台为一典型的m-k-c 二阶系统，系统的传递函数为21()G s ms cs k=++ (1)《工程测试技术实验》实验指导书4系统的无阻尼固有频率为n ω= (2)系统的无因次阻尼比为ξ= (3) 系统的有阻尼固有频率d ωω= (4)2．测量原理1) 原理根据测量出的弹簧振子欠阻尼二阶系统的阶跃响应曲线来求系统的动态特性：固有频率n ω和阻尼比ξ。
关于该方法的详细说明可参见教材。
2) 实验步骤先将质量振子偏离平衡，具有一定的初始位移，然后松开。
该二阶系统在初始位移的作用下，产生一定的输出，位移传感器图2-1 弹簧振子实验弹簧k振子m 传感器台架阻尼cUSB 数据采集仪计算机 调节器实验二 测试装置动态特性的测量5采集到系统的输出并传输给计算机，该输出曲线如图2-2所示。
《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 RR（1-1）式中R R ∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； ll∆=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RR RR E U ∆⋅+∆⋅=211/40 （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⋅∆⋅-=RRL 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RRE k E U ∆⋅=⋅⋅=220ε （1-3） 式中RR∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； ll∆=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，不同的接入邻边，如图1-4，当应变片初始值相等，变化量也相等时，其桥路输出RRE U ∆⋅=0 （1-4） 式中E 为电桥电源电压。
RR∆为电阻丝电阻相对变化； 式1-4表明，全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差得到进一步改善。
图1-4 全桥面板接线图四、实验内容与步骤 ㈠单臂电桥实验1．悬臂梁上的各应变片已分别接到调理电路面板左上方的 R1、R2、R3、R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。
2．按图 1-2 只接好“差动放大器”和“电压放大器”部分，将“差动放大器”的输入端短接并与地相连， “电压放大器”输出端接数显电压表（选择 200mV 档），开启直流电源开关。
将“差动放大器”增益电位器与“电压放大器”增益电位器调至最大位置（顺时针最右边），调节调零电位器使电压表显示为0V 。
关闭直流开关电源。
（两个增益调节的位置确定后不能改动）3．按图1-2接好所有连线，将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R1）接入电桥与R6、R7、R8 构成一个单臂直流电桥。
电桥输出接到“差动放大器”的输入端，电压放大器的输出接数显电压表。
预热五分钟。
4．加托盘后调节Rw2使电压表显示为零（采用200mV 档）。
5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到 200g 砝码加完，记录实验数据填入表 1-1。
表1-1㈡半桥性能实验1．应变传感器已安装在悬臂梁上，可参考图1-1。
2．按图1-3 接好“差动放大器”和“电压放大器电路”。
“差动放大器”调零，参考实验A 步骤2。
3．按图 1-3接线，将受力相反（一片受拉，一片受压）的两只应变片接入电桥的邻边。
4．加托盘后电桥调零，参考实验㈠步骤4。
5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到 200g 砝码加完，记下实验结果，填入表1-2。
表1-2㈢全桥测量电路1．应变传感器已安装在悬臂梁上，R1、R2、R3、R4均为应变片，可参考图1-1。
2．差动放大器调零，参考实验㈠步骤2。
3．按图1-4接线，将受力相反（一片受拉，一片受压）的两对应变片分别接入电桥的邻边。
4．加托盘后电桥调零，参考实验㈠步骤4。
5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g 砝码加完，记下实验结果，填入下表。
表1-36． 实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告 ㈠单臂电桥实验1．根据实验所得数据计算系统灵敏度S ＝ΔU/ΔW （ΔU 输出电压变化量，ΔW 重量变化量）2．计算单臂电桥的非线性误差δf1=Δm/y F.S ×100％。
式中Δm 为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；y F ·S 为满量程（200g）输出平均值。
㈡半桥性能实验。
根据所得实验数据，计算灵敏度S=ΔU/ΔW和半桥的非线性误差δf2㈢全桥测量电路。
根据实验数据，计算灵敏度S=ΔU/ΔW和全桥的非线性误差δf3六、思考题1、引起半桥测量时非线性误差的原因是什么？2、全桥测量中，当两组对边（R1、R3 为对边）电阻值R相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥？七、注意事项实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器，量程较小。
因此，加在传感器上的压力不应过大（称重传感器量程为0.5kg），以免造成应变传感器的损坏！实验二 电容式传感器的原理及应用一、实验目的1. 了解电容传感器的结构及特点。
2. 了解电容式传感器进行位移量测量的应用。
3. 了解电容传感器的动态性能的测量原理与方法。
二、实验仪器电容传感器、电容变换器、测微头、数显直流电压表、直流稳压电源、绝缘护套 、低通滤波器、信号源、频率/转速表、振动源、示波器。
三、实验原理电容式传感器是指能将被测物理量的变化转换为电容量变化的一种传感器它实质上是具有一个可变参数的电容器。
利用平板电容器原理：dSdSC r ⋅⋅==εεε0 （2-1）式2-1中，S 为极板面积，d 为极板间距离，ε0为真空介电常数，εr 为介质相对介电常数，由此可以看出当被测物理量使 S 、d 或εr 发生变化时，电容量 C 随之发生改变，如果保持其中两个参数不变而仅改变另一参数，就可以将该参数的变化单值地转换为电容量的变化。
所以电容传感器可以分为三种类型：改变极间距离的变间隙式，改变极板面积的变面积式和改变介电常数的变介电常数式。
这里采用变面积式，如图 2-1，两只平板电容器共享一个下极板，当下极板随被测物体移动时，两只电容器上下极板的有效面积一只增大， 一只减小，将三个极板用导线引出，形成差动电容输出。
通过处理电路将电容的变化转换成电压变化，进行测量。
图 2-1 电容传感器内部结构示意图四、实验内容与步骤㈠ 电容式传感器进行位移量测量的实验步骤1．按图2-2安装好电容传感器，并将电容传感器引出线与“电容插座”相连接。
2．将底面板上“电容传感器”与“电容变换器”相连，“电容变换器”的输出接到数显直流电压表，如图2-3所示。
（注：此处应选用三根相同长度的实验导线）3．打开直流电源开关。
将电容传感器的下极板调至中间位置，调节电容变换器的增益调节旋钮，使得数显直流电压表显示为0（选择2V档）。
（增益调节电位器确定后不能改动）4．旋动测微头推进电容传感器的中间极板（下极板），左右各移动1cm,每隔 0.2mm 记下位移量X与输出电压值V的变化，填入下表2-1。
表2-1图2-2 电容传感器安装示意图图2-3 电容传感器连接图㈡电容传感器的动态性能的测量实验步骤1．将电容传感器安装到升降架的悬臂梁上，传感器引线接入“电容”插座。
如图2-4，将底面板上“电容传感器”与“电容变换器”相连（注：选用三根相同长度的实验导线）。
将“电容变换器”的输出端接“低通滤波器”的输入端，“低通滤波器”输出端接示波器。
增益调节调到最大位置（顺时针旋到底），通过“紧定旋钮”使电容传感器的动极板处于中间位置，使电压表显示为零。
2．将信号源Us2接到“振动源输入”，Us2频率选“10-15Hz”之间，振动幅度初始调到零。
3．检查接线无误后，打开直流电源，调节Us2激励信号的幅度，用示波器观察“电容变换器”输出波形。
将幅度调至Vp-p为8V。
图2-4 电容传感器动态试验接线图4．保持Us2的幅度旋钮不变，改变振动频率（用数显频率计监测），用示波器测出 Uo 输出的峰-峰值。
填入下表。
表2-2五、实验报告。
1、根据表2-1的数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf2、分析差动电容传感器测量振动的波形，作F-Vp-p 曲线，找出振动源的固有频率。
六、注意事项当频率较小时，振动幅度较小，输出波形毛剌较为严重（毛剌为机械振动产生），实验频率可从10Hz左右开始，实验现像较为明显。
实验三光纤传感器原理及应用一、实验目的1.了解反射式光纤位移传感器的原理与应用。
2.了解光纤位移传感器用于测转速的方法。
二、实验仪器Y 型光纤传感器、测微头、反射面、差动放大器、电压放大器、数显电压表频率/转速表、转动源、示波器。
三、实验原理㈠反射式光纤位移传感器实验反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。
其原理如图3-1所示，光纤采用Ｙ型结构，两束光纤一端合并在一起组成光纤探头，另一端分为两支，分别作为光源光纤和接收光纤。
光从光源耦合到光源光纤，通过光纤传输，射向反射面，再被反射到接收光纤，最后由光电转换器接收，转换器接收到的光源与反射体表面的性质及反射体到光纤探头距离有关。
当反射表面位置确定后，接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。
显然，当光纤探头紧贴反射面时，接收器接收到的光强为零。
随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。
反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量，具有探头小，响应速度快，测量线性化（在小位移范围内）等优点，可在小位移范围内进行高速位移检测。
图3-1 反射式光纤位移传感器原理图3-2 光纤位移传感器安装示意图㈡光纤传感器的测速实验利用光纤位移传感器探头对旋转被测物反射光的明显变化产生电脉冲，经电路处理即可测量转速。
