指导书-测试技术实验
- 格式:doc
- 大小:343.50 KB
- 文档页数:13
《现代仪器分析》实验指导书实验一 分光光度法测定高锰酸钾溶液的浓度3. 标准曲线的绘制另取4ml、5ml、6ml高锰酸钾溶液(0.001mol/L),分别加入到3个50ml容量瓶,加水稀释至刻度,充分摇匀;在最大吸收波长处,按浓度从低到高测定各溶液的吸光度A。
以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
4. 样品的测定取3.5ml待测样品加入到50ml容量瓶,加水稀释至刻度,充分摇匀;在最大吸收波长处测定吸光度。
利用标准曲线求出样品浓度。
四、实验记录及数据处理1、最大吸收峰的测定(1)不同吸收波长下三种浓度的吸光:(2)根据上表作A-λ曲线(吸收曲线),确定最大吸收峰的波长。
2、待测溶液浓度的测定(标准曲线法):根据实验记录作A-c曲线(标准曲线),确定待测液X的浓度Cx。
五、思考题1、λmax在定量分析中的意义是什么?2、本实验参比溶液是什么?实验二 邻二氮菲显色法测定铁的含量一、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen) 32+,其lgK=21.3,κ508=1.1 × 104L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。
其吸收曲线如图1-1所示。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,然后再加入邻二氮菲,并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。
有关反应如下:2Fe3++2NH2OH·HC1=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1-用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法,即配制一系列浓度的标准溶液,在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,即可计算试样中被测物质的质量浓度。
二、仪器和试剂1.仪器 721或722型分光光度计。
声学测量实验指导书陈洪娟哈尔滨工程大学水声工程学院2005.4.16第1部分必做实验实验1 声学测量仪器设备认知实验一、实验目的通过本实验掌握声学常用测量仪器的使用方法,并了解声学测量实验应该满足的条件要求和实验室进行实验时的注意事项。
二、实验内容与要求:1、内容单台演示各测量仪器的功能,并连接成测量系统演示水声信号。
2、要求教师操作并讲解,学生提问并试操作。
实验2 水听器自由场电压灵敏度校准一、实验目的通过本实验掌握水听器灵敏度的比较校准方法,并熟悉有关测量仪器的使用。
二、实验原理与方法1.水听器的灵敏度水听器就是水声接收换能器,它是把水下声信号转换为电信号的换能器。
水听器的灵敏度就是水听器的接收灵敏度,通常是指开路电压灵敏度,可分为自由场灵敏度和声压灵敏度。
(1)自由场[电压]灵敏度M在平面波自由声场中,水听器输出端的开路电压oc e 与在声场中引入水听器前存在于水听器声中心位置处的自由场声压f p 的比值,称为水听器的自由场电压灵敏度。
符号为M ,单位是伏每帕V/Pa ,以数学式表示为:f ocp e M = (1)自由场电压灵敏度是相对于平面行波而言的。
如果水听器是无指向性的,则不论平面波从哪个方向传来,灵敏度都是相等的。
如果水听器是有指向性的,则灵敏度随平面波入射方向而变。
因此,在水听器上必须标明正对平面波的入射方向、频率和输出端。
自由场灵敏度M 与其基准值r M 之比值的以10为底的对数乘以20,称为自由场[电压]灵敏度级,符号为M 、单位是分贝,以数学式表示为:M )/lg(20r M M = (2)自由场灵敏度级的基准值r M 为1V/μPa 。
(2)声压灵敏度水听器输出端的开路电压与作用于水听器接收面上的实际声压的比值称为水听器的声压灵敏度,符号为p M 。
当用分贝表示时,称声压灵敏度级,符号为p M 。
如果水听器的最大线性尺寸远小于水中波长,且水听器的机械阻抗远大于水听器在水中的辐射阻抗,则其声压灵敏度[级]等于自由场电压灵敏度[级]。
实验一液压系统中工作压力形成的原理一实验目的1、通过实验理解液压系统压力和外加负载的关系;2、通过实验分析液压系统负载由哪几方面组成;3、通过实验理解液压系统中工作压力的组成,有效工作压力,无效工作压力(压力损失)。
二实验原理(一)液压缸的外加负载变化对液压缸工作压力的影响。
实验在常摩擦阻力的情况下和液压工作不变的情况下进行。
在实验装置中,液压缸垂直布置,外负载用砝码直接加在活塞杆的一端,通过加不同的砝码观察液压工作压力值的变化、通过实验,计算液压缸的有效工作压力,做出负载——压力曲线。
注意此实验不同负载时的液压缸运动速度变化情况。
(二)进入液压缸的流量改变时,对液压缸工作压力的影响。
液压传动中流量和压力是两个独立的重要参数,它们之间没有直接的相互影响。
在一定负载下,仅改变进入液压缸的流量。
观察压力变化值及速度情况。
注意:此项实验,液压缸回油阻力必须很小,否则将产生不同背压,造成一定误差值。
(三)液压缸活塞下时,回油路的液压局部阻力(背压)变化时对液压缸工作压力的影响。
液压阻力包括两部分,即局部阻力与沿程阻力,本实验装置采用改变局部阻力(节流阀的通流截面积)的方法进行。
当液压缸上腔进油时,回油路上的节流阀阻力,可以看成是液压缸的无效负载,改变节流阀的通流截面积,就可研究液压局部阻力变化对液压缸的影响。
实验应在正常摩擦阻力和外负载不变的发现情况下进行。
(四)多缸并联时,外加负载不同时,对系统工作压力的影响。
实验装置中采用三个液压缸的并联施加不同负载,观察压力变化及它们的运动状态。
三实验步骤本实验在QCS002实验台上进行。
实验前调试:(1)实验油温控制在工作中20℃~40℃范围内。
(2)调整溢流阀4使压力15kgf/cm2(1.5MPa), 节流阀8、9、10开至最大,不加砝码慢慢打开调速阀6,使活塞杆运动速度不宜快,要求在运动过程中,有充分观察出压力表指示值。
1、观测液压缸的外加负载变化时,对液压缸工作压力的影响。
实验教学大纲课程名称:建筑材料测试技术课程名称:Testing Methodology of Building Materials课程编号:405429课程性质:必修课程模块:专业基础实验指导书名称:《材料检测技术》总学分:2课程总学时:32实验总学时:6开设实验项目数:3应开实验学期:四年级七学期适用专业:材料科学与工程(建材模块)材料应用与营销方向先修课程:结构材料是否独立设课:否一、实验目的材料性能测试技术试验是建筑材料测试技术课程理论教学的重要实践性环节,通过试验进一步加深对理论知识的理解,熟悉常用工程材料的标准、规范和技术性能,了解常用工程材料试验仪器的工作原理,掌握常用工程材料试验仪器的操作方法,培养学生在研究、生产、应用、检验中具有合理选择测试手段、准确测试材料指标、正确评价材料性能的能力。
为今后从事材料试验和科学研究打下良好基础。
二、实验基本要求1、材料检测技术实验为课程内实验,实验内容及进度的安排根据教学大纲要求进行。
每次试验进一个班,两个指导教师,每个指导教师代15个学生,分5个小组,每组3人。
演示实验分为两个大组分别进行。
2、本实验是理论教学的重要实践性环节,学生根据各个实验的任务,每3人一套实验装置,在规定时间内完成实验测试、数据处理,书写实验报告。
实验前学生必须复习课程内理论教学内容,同时认真阅读教材相关内容,明确本次试验中要测定哪些数据,最终得出哪些结论。
3、实验过程中要求学生人人动手,细心操作,注意安全,观察现象,开动脑筋,分析问题,准确记录。
4、实验指导教师要认真上好每一次试验课,实验前指导教师要检查仪器设备情况,清点学生人数,讲解实验目的和要求及仪器设备工作原理和操作方法等,实验完毕清理仪器设备,打扫室内卫生。
三、实验考核与成绩评定实验内容的考核占期末考试试卷总分20%,以闭卷试题形式重点考察学生实验动手技能及解决实际问题的能力。
每次试验完毕要求学生独立完成实验报告的数据处理,并作出完整的实验结论,每次试验报告由指导教师亲自批改给出成绩,报告成绩占课程总成绩20%。
4 传感测试技术基础实验4.1概述传感器也称为探测器、变换器或变送器,是能够把自然界的各种物理量和化学量转变为电信号再经过电子电路、仪器仪表或计算机进行处理,从而对这些量进行检测和控制。
传感器测试技术也称为非电量电测技术。
在机械量测量中,非电量被测参数主要有:位移、速度、加速度、力、压力、扭矩、转速、应力、应变、声音、振动等等。
传感器种类繁多,千差万别。
一种传感器可以用来测量多种被测量,一种被测量也可以用多种不同的传感器来测量。
通常传感器的分类可以用转换原理来分类,如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器等等。
也可以按被测量来分类,如位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、压力传感器、扭矩传感器等等。
无论何种传感器,它作为测量与控制系统的首要环节,应能达到快速、正确、可靠并且经济地实现信息采集和转换的基本要求。
即:(1)传感器要有足够的容量——传感器的工作范围或量程足够大,具有一定的过载能力;(2)传感器要与系统匹配性好,灵敏度高——输出量与被测量之间具有确定的线形关系;(3)传感器反应速度快,工作可靠性好;(4)传感器适用性和适应性强——对被测对象影响小,内部噪声小又不易受干扰;(5)传感器精度适当,稳定性好——静态、动态响应要满足要求;(6)使用经济——成本底、寿命长。
(7)工程中要综合考虑上述要求,使用时应尽量满足上述要求。
[1]4.2 CSY系列传感器系统综合实验台4.2.1 CSY系列传感器系统综合实验台简介CSY系列传感器系统综合实验台为完全模块式结构,分主机和实验模块二部分。
主机由实验平台,传感器系统,交、直流信号源,温控电加热源,位移机构、振动机构、仪表显示、电动气压源、数据采集处理和通信系统(RS232接口)等组成。
实验模块有13个,每个包含一种或一类传感器及实验所需的电路和执行机构。
实验时模块可按实验要求灵活组合,仪器性能稳定可靠,方便实用。
实验一错觉测试实验一、实验目的错觉在人的心理活动中几乎是难免的,不随人的意志而改变,当产生错觉的条件存在时,每个人都会出现错觉,只是错觉的大小存在个体差异。
因此本次实验的主要目的就是通过最常见的、应用最广泛的几何图形视错觉,证实最典型的现象的存在和研究错觉量大小。
二、实验仪器BD-II-113型错觉实验仪BD-II-113型错觉实验仪是根据缪勒—莱伊尔(Muller-Layer)视错觉原理做成的,即两条等长的线段,一条两端画着箭头,另一条两端画着箭尾,看起来前者比后者短。
本实验仪有3种线段,箭羽夹角分别为60°、45°、30°,每条线段长200mm,箭羽长20mm,箭头线与箭尾线长度可调,可调范围有±20mm;两块挡板。
错觉量长度读数误差小于0.1mm,位于仪器的背面。
三、实验步骤1.仪器有三种不同箭羽线夹角的线段,实验时选择一种做实验,其余的两种用挡板挡住;2.仪器直立于桌面,被试者位于一米远,平视仪器的测试面。
主试者移动仪器上方的拨杆,即调整线段中间箭羽线的活动板,使被试者感觉到中间箭羽线左右两端的线段长度相等为止。
可以验证箭头线与箭尾线的长度错觉现象,并读出错觉量值。
3.选择另一种箭羽线夹角的线段,重新测试其错觉量值。
四、实验数据记录每次测量结果,比较不同条件下,即不同箭羽线夹角对错觉的影响。
五、注意事项测试过程中,被试者不能看到拨杆的位置,以免影响测量结果。
六、实验结论影响人的错觉的因素。
实验二注意力集中能力测定实验一、实验目的1.掌握注意力集中能力测试方法;2.了解噪音对人的注意力集中能力的影响。
二、实验仪器BD-II-310型注意力集中能力测定仪该仪器为上下二层结构,见图1。
上层为光源及测试转盘部份。
上层可以打开,拧开测试板中央四个螺丝可调换所选择的图案。
下层结构为控制电器部分,见图2。
①转向:可顺时针或逆时针;②转速:10、20、30、40、50、60、70、80、90转/分九档;③干扰源:嗽叭或耳机噪音,音量可调;④测试:数字显示8位。
PTC可靠性试验作业指导书
PTC可靠性试验作业指导书
备注:
1产品可靠性试验基本上按上述顺序进行,如果某些试验项的结果与进行该项试验的先后顺序无关,试验顺序可以变动;
2试验应在无强制对流空气且环境温度为20℃至45℃的场所进行;
3首样检验、试制新产品、产品在设计、工艺、材料有重大改变时,上述每项都必须检验。
其余则可以根据客户或送检部门要求检验其中一项、几项或全部项目;
4可靠性试验时如有任一试验条款中任一试品不合格,则判该批为不合格,要求改进后重新送样,并对不合格项目进行复试;
5可靠性试验的样本数量不小于10只;
6本作业指导书引用标准有(标准如有修订或换版则以最新版为准), 试验中不完善的项目可引用相应标准的对应章节作补充:
GB 4706.1 家用和类似用途电器的安全第一部分:通用要求
JB/T9476 热敏电阻器通用技术条件
7可靠性试验中,“----”表示“不适用”,“/”表示“未检验”。
8。
实验三扩散硅压力变送器实验1 实验原理及目的a) 掌握扩散硅压力变送器工作原理,了解扩散硅压力变送器的外型、结构、组成,加深对变送器信号转换原理的理解;b) 熟悉变送器的输入、输出特性;c) 熟悉变送器的实验配置、连接及实验仪器的使用等;d) 掌握变送器零点、量程的调整方法及检测方法;e) 掌握检测数据的处理。
2 实验内容a) 变送器零点、量程调整;b) 变送器基本性能检测:包括基本误差、回差、非线性误差;c) 变送器死区检测;d) 变送器输出交流分量检测。
3实验设备被测仪表:扩散硅压力变送器实验仪器:压力发生器、精密电阻箱、万用表4实验准备a) 阅读被测仪表说明书,结合实物,了解结构、组成,了解技术参数(包括供电电源、使用环境、量程范围、测量范围、输出信号、精度等级等),同时了解零点、量程的调整方法、使用方法和注意事项等;b) 阅读实验仪器说明书,了解其使用和注意事项;c) 按下图进行测试系统的连接d) 检查线路无误,且电阻箱置于250Ω后,方能打开电源进行测试,取输出电流在电阻箱(250Ω)上的压降作为输出测量值。
5 实验方法a) 零点、量程调整——输入量程0%信号,调变送器零点调节电位器,使输出满足精度要求;——输入量程100%信号,调变送器量程调节电位器,使输出满足精度要求;——输入信号回到量程的0%,观察输出满足精度要求吗?满足,检查输入50%时输出精度是否满足要求?满足,调试结束,否则,重复a、b,直到满足要求。
一般往返调试三遍,就能使变送器精度满足要求。
b) 基本性能测试在测试正式开始之前应使被测变送器和试验设备在所允许的规定条件下使其稳定,对所有可能影响试验的条件随时进行观察,并作相应记录。
测试点应包括上、下限值在内的至少五个点,如0%、25%、50%、75%、100%,这些测试点应均匀分布在整个测量范围内。
在测试正式开始之前,变送器应从0%到100%,然后再从100%到0%的全范围内移动三次,测试时输入信号必须按初始输入信号的同一方向逼近测试点,不允许有过冲现象发生,在每个测试点上输入信号应保持稳定,直至输出稳定并记录其对应的输出为止。
建筑环境测试技术实验指导书暖通与热能实验室空调设备参数测量一、实验目的空气调节的主要任务是创造并保持室内的温度、湿度及空气流动速度等参数。
本实验的目的在于掌握测量空气温度、湿度及气流速度的方法及仪表的使用方法。
二、实验内容与方法(一)空气温度的测定用于测量室内外空气温度的仪表种类有:玻璃液体温度计、双金属温度计、热电偶温度计和电阻温度计等。
室内空气温度通常在离地面1.5米的高度上房间的中间位置处进行测定,并将温度读数记录下来。
在风道内测量风速的方法把风道截面积分为几个小于0.05m 2的面积,对每个小截面进行测量并进行数据处理,也可采用取样法。
使用玻璃液体温度计测量温度时,应注意下列各点:1. 读数时应用手持温度计的上端,使眼睛、刻度线和液面力求处在同一水平面上。
2. 人体稍许离开温度计,不得用手去接触温度计的温包,不要对着它呼吸。
3. 温度计放在测定地点需待液柱处于稳定后(一般需3~5分钟),方能进行读数,读数时要尽量快,先读小数,后读整数。
4. 温度计不要放在受强烈辐射的地点进行测定,应采取遮挡措施。
(二)空气相对湿度的测定测量空气相对的方法有:普通干湿球温度计,通风干湿球温度计及毛发湿度计等。
1. 普通干湿球温度计它是由两支完全相同的玻璃液体温度计组成,一支温包上什末也没有叫干球温度计,另一支温包上包有潮湿的纱布,纱布的下端在盛蒸馏水的小瓶里叫湿球温度计。
空气的相对湿度可按下式求得: φ=bP P q q ⋅×100%=bq s b q P Bt -t A -⋅⋅')(P ×100%式中:P q ——被测空气中水蒸汽分压力,N/m 2;P q •b ——被测空气干球温度下的饱和水蒸汽分压力,N/m 2; P q ′•b ——湿纱布表面饱和空气层水蒸汽分压力;即:湿球温度下空气的饱和蒸汽分压力,N/m 2;t ——干球温度,℃;B ——实际的大气压力,N/m 2;t s ——湿球温度,℃;A ——干湿球温度计的系数,与温度计的系数,与温度计构造和湿球周围空气流速有关;即: A=0.00001(65+6.75V)若V 在2.3~2.5m/s 时,A=0.000653; V ——空气流过湿球表面的流速,m/s 。
空调工程实验指导书广东技术师范学院天河学院建筑工程系2011.9目录实验一风管的流速和流量测定 (3)实验二循环式空调过程试验装置 (10)实验一风管的流速和流量测定一、实验目的:1、了解各种风速风量测量装置的结构与特点。
2、掌握风速风量测量装置的测量方法与计算。
3、学习用多种测压方法测定管道内风量风速的方法,并加以比较。
二、实验原理:将集中流量计都接入连接严密的同意通风系统中,流过系统各断面上的流量应该是相等的,因此有各种流量计测定的流量值也应该是相等的。
但是由于这些流量计的原理各不相同,又因为设计、制造、安装等原因,也都会使测量产生误差。
由国际标准ISO-3966中建议的基本型皮托管的校准系数为1,因此我们可以以毕托管法为基准,测出通风系统的风速、风量,与其它几种流量计所测得流量相比较,测算出各自的流量系数或者校准系数。
下面分别说明各种流量计的测量原理:1、毕托管测流速及流量的方法:毕托管又叫动压管,它的作用是把流体的动能转变为位能来进行测量,由于流量与管道的横截面积以及流速有关,流速越大,流量也越大,因此只要用毕托管测量出流速也就相当于测量出了流量。
但是实际传送到毕托管中去的不是全压力,因为全压力只是在毕托管前端开孔处的某一点存在,而这个孔无论多么小,它总会占据一定的面积,所以也就不只是一点了。
因而传送到差压计里去的必然是这部分横截面上的平均压力。
并且利用毕托管测静压力的地方并不完全与测全压力的地方在同一点。
因此,实际传到差压计的压差与毕托管的大小和形状有关,而不是真正等于动压力和全压力之差。
为了校正流速计算的结果,我们引进了一个系数ξ,称为毕托管系数。
常见的基本型毕托管 =1。
在进行现场测定时,测量断面的选择应在气流比较平直扰动较少的直段上。
由于气流在管道断面上的分布不均匀,因此在同一断面上必须进行多点测量然后求出该断面的平均流速。
对圆形管道,可将管道断面划分为若干个等面积的同心环,然后在环上的水平及垂直两轴向布置测点。
测试技术基础实验说明书北京航空航天大学机械学院机械制造实验室实验一光栅传感器测位移实验1).实验目的1.了解光栅传感器的基本结构、特点、工作原理。
2.掌握光栅传感器测量位移的原理及方法。
2).实验原理光栅位移传感器由光源、聚光灯、标尺光栅、指示光栅和光电元件组成。
光源发出的光线经过透镜照射在光栅上,再通过光栅照射在光电元件上,把光信号转换成电信号。
光栅测量位移的工作原理是基于莫尔条纹现象。
两块栅距w相同,黑白宽度相同的长光栅,当它们的刻线面彼此平行互相靠近,且沿刻线方向保持成一个很小的夹角θ时,由于遮光效应或光的衍射作用,在a-a线上,两块光栅的黑色刻线相交,透光缝隙相重,因此形成一条亮带。
在b-b线上,一块光栅上的黑色刻线正好将另一块光栅的透光部分挡住,形成一条暗带。
这些明暗相间的条纹就是所谓的莫尔条纹。
当光栅透过的光线越多,光电元件的输出越大,当光栅透过的光线越少,输出信号与位移间的关系可近似的用正弦函数表示。
即: V=Vo+VmSin(2πx/w)式中:V --光电元件输出的电压信号;Vo--输出信号中的平均直流分量;Vm--输出正弦信号的幅值; W --栅距。
X --两光栅间的瞬时相对位移量。
由上式可见,光电元件的输出电压的大小反映了光栅瞬时位移量的大小,从而实现了位移量向电量的转换。
在实际应用中,被测物体的移动方向是经常改变的,而莫尔条纹的明暗变化只与位移有关,而与位移方向无关,为了辨别位移的方向必须增加一个观测点,然后根据两个观测点输出信号U1、U2间的相位关系来定位移的方向。
当光栅正向运动时,U1超前U2 90度,当光栅反向运动时,U2超前U1 90度,利用这一特点,便可构成简单的辨向电路。
通常采用的是“四倍频辨向电路”。
所谓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。
将辨向电路输出信号(Y 1、Y2)送到加、减计数电路进行记数,再通过译码驱动电路,将位移量显示出来。
本实验所采用的光栅栅距为0.02毫米,即每毫米为50对线,经四倍频后,每移动一毫米则应显示200。
3).实验内容1>实验装置2>实验步骤1. 熟悉四倍频辩向电路图,熟悉74LS04、74LS00、74LS54四件的功能,按照线路图插接线路板。
2 .检查无误后,再通过实验,同时用示波器观察各点的波形,并将辩向、四倍频波形描绘下来。
3. 与光栅传感器联调,测试板首先清零显示为00000,移动动尺前进100mm,观察记数显示结果并记录下来,然后动尺后退到原点,观察记录显示结果并记录下来。
4).实验报告实验二.微机在测量信号中的应用实验1)实验目的通过实验使同学了解在PC机为主机的系统中,如何实现由加速度传感器感受到振动信号,经过放大和转换后送微机进行数据采集及测量信号的分析和处理的方法。
2)实验原理实验信号源是由悬臂梁产生的振动信号,经加速度传感器拾取后,将振动物体产生机械能转变成电能,当加速度传感器感受振动信号时,在其输出端产生一个与加速度传感器感受到的振动信号的加速度成正比的电荷量送到电荷放大器,电荷放大器能够接受到电荷量经过放大转变成标准的电压信号。
经过A/D转换卡(AC 1820)变成数字信号,送入计算机,就可进行信号分析及处理。
●AC 1820 可提供16路单端输入12位AD转换,AD转换速度最快为800KHZ支持1-16的波形信号的采集。
AC1820板上带有128K字RAM。
AC1820适合:中告诉信号,波形采集及纪录等应用场合。
●AD启动方式:软件,外部触发(实验中采用软件触发)●板上时钟:4MHZ基准,16位分辨率,程控转换速度800KHZ-16毫秒●采样长度:16-512K AD数据读入采用16位ISA总线,16位操作AD转换完毕后,AC1820会发出一个转换完毕的信号,计算机接收到此信号后,立将存储在AC1820上的RAM中的信号读入到计算机中,从而完成了数据的采集。
接下来要对数据进行分析和处理。
这里我们要用到软件“多路信号分析及处理系统软件”,做数字滤波、FFT运算、幅值谱,相频谱,自相关分析、自功率谱分析,如果是多路信号还可进行互相关分析,互功率谱分析。
3)实验内容实验步骤:1. 将加速度传感器按照框图所示固定在钢板尺做的悬臂梁上,另一端连接电荷放大器,电荷放大器的输出端连接到并行接口板上的输出端,一切准备完毕后给电荷放大器通电。
2. 开启计算机,运行信号采集分析及处理系统,选择菜单信号采集,出现对话框后,输入采集通道、采集点数、采集频率。
用手扳动钢板尺的同时,按回车键,一次数据采集过程结束。
3. 经过滤波、FFT运算,显示频率域的幅频、相频波形。
4. 经过自相关函数运算、显示自相关波形。
5. 经过自功率谱函数运算,显示自功率谱波形改变测试点位置,重复1-5步骤。
4)实验报告实验三.切削力测量实验1).实验目的1.通过实验验证应力测量原理与具体实施方法。
2.通过实验初步掌握力的应变测试技术。
2)实验原理本测力系统由测力传感器(即SDC系列测力仪)、应变仪(即应变信号放大器;如:YD-21四通道应变仪)、模数转换板(即A/D卡)、带电缆和插头的连接器等组成。
见图1-1:测力仪(Dynamometer)上有三或四个插座,三个插座的测力仪用于测量Fx、Fy、Fz三个切削或磨削分力,四个插座的测力仪用于测量三个分力外还可测量钻削扭矩,通常只测三个分力的测力仪上也常带有第四个插座,但这个插座是不用的。
把随测力仪提供的电缆插头与测力仪插座连接,需要拧紧插头不能松动;在把电缆另一端的四个连接钩与应变仪电桥盒相接,红色的两个连接钩与电桥盒1、3号连接柱相连;黑色的两个钩与电桥盒2、4号连接柱相连(两者可互换)。
钩与柱的连接也需要拧紧,不允许松动。
图1-1所示连接器2即为随A/D 卡提供的接口。
把应变仪输出电缆的信号线(即同轴电缆的中心铜线)与连接器2对应的输入端螺钉相接;建议Fx对应应变仪第1通道、Fy对应应变仪第2通道、Fz对应应变仪第3通道。
连接器上1号螺钉与Fx输出相接、2号螺钉与Fy输出相接、3号螺钉与Fz输出相接。
各对应输出信号线的屏蔽线是与放大器地相连的,它们应与连接器2两侧的地螺钉连接。
实验中我们需要对测力仪进行标定。
标定测力仪就是记录采集的电压值与加载在测力仪上的力之间的关系。
标定系数的单位是:N/V。
因为应变仪提供了100~1000цε的标定功能,所以也可通过标定获得采集的电压值与微应变数之间的对应关系。
在进行数据处理时,要进行平均值计算,“N点”按钮用于设置N值,即每N个数据求一次平均值。
公式为:x=(x1+x2+…+xN)/N假设原始有1000个数据,4点平均一次时,求平均值后只剩下250个数据。
原始数据序列中1-4号数据对应新数据序列中的1号数据;原数据序列中5-8号数据对应新数据序列中的2号数据,依此类推。
N=显示窗显示该N值。
关于自相关和互相关函数,其定义请同学参看相关书籍,这里仅给出它们的计算方程。
自相关函数:互相关函数:谱分析是研究信号特征,对信号进行处理的重要手段之一。
它通过谱密度函数反映不同频率成分的功率或幅值方差的分布,即研究信号中不同频率成分占信号总能量的比例。
在信号处理过程中,谱分析的理论基础是傅立叶变换。
根据高等数学的知识,对于非随机的非周期函数,在函数绝对可积并满足狄利克雷条件:时,可通过傅立叶积分将x(t)变换为频域函数X(ω)。
谱密度函数其中为采样周期,T为采样时间长度,N为采集数据个数。
并且有。
3)实验内容实验设备与仪器的使用方法(一)实验设备1.SDC系列测力仪一台2.YD- 21/4四通道应变仪一台3.A/D卡(已置于微机内)一块4、微机及相关配置一套二)仪器操作方法这里主要介绍YD 221/4四通道应变仪的使用。
1.打开电源开关观察三位半数字显示,显示亮。
2.预热10分钟后开始调节。
先从应变仪的第一通道开始,观察显示是否是“0”,如果不指零,可调节“基零”电位器为之满足(在一般正常情况下出厂已调好不超过“一个字”用户不需要调节)。
3.根据桥路不平衡讯号大小,适当选择衰减开关调节平衡,一般情况下是将“衰减”开关依次衰减“100”、“50”、“20”、“10”、“5”、“2”“1”(四档琴键开关回原位置)。
同时转换“预静动”开关,在“预”位置,分别调节“C”和“R”,调节到显示为最小,然后将“预静动”开关置于“静”位置,调节电阻平衡“R”,使显示接近“0”,再将“预静动”开关置于“预”位置,再调节电容平衡“C”,使显示接近零。
一般情况下,在显示灵敏度开关置于“J2”位置不超过4个即可,然后再将“预静动”开关置于“静”位置,调节电阻平衡“R”,使显示为“0”,±2个字即可。
4.动态测试时,经调整完毕后放大器,将“预静动”开关置于“动”位置。
实验步骤1.打开预热应变仪,调节应变仪平衡:·打开电源开关观察三位半数字显示,显示亮。
·预热10分钟后开始调节。
先从应变仪的第一通道开始,观察显示是否是“0”,如果不指零,可调节“基零”电位器为之满足。
·根据桥路不平衡讯号大小,适当选择衰减开关调节平衡,一般情况下是将“衰减”开关依次衰减“100”、“50“20”、“10”、“5”、“2”“1”(四档琴键开关回原位置)。
同时转换“预静动”开关,在“预”位置,分别调节“C”和“R”,调节到显示为最小,然后将“预静动”开关置于“静”位置,调节电阻平衡“R”,使显示接近“0”,再将“预静动”开关置于“预”位置,再调节电容平衡“C”,使显示接近零。
一般情况下,在显示灵敏度开关置于“J2”位置不超过4个即可,然后再将“预静动”开关置于“静”位置,调节电阻平衡“R”,使显示为“0”,±2个字即可。
·动态测试时,经调整完毕后放大器,将“预静动”开关置于“动”位置。
2.测力仪的标定。
分别在x、y、z方向加载和卸载,测量并记录实验数据,注意观察加载曲线与卸载曲线。
3. 选择通道采集实验数据,可多采集几组。
4. 打开数据回放观察数据波形,选择一组较为理想的数据波形作为下面数据处理的数据波形。
5.进行均值分析,打印图形。
6.进行自相关计算,打印图形。
7.进行互相关计算,打印图形。
8. 进行频谱分析,打印图形。
4)实验报告实验四.磁电式速度传感器的校准1)实验目的1.熟悉磁电式传感器的工作原理和应用范围。
2.了解传感器绝对校准法的原理;标定磁电式速度传感器的灵敏度、幅度线性度、频率特性,固有频率等。
2)实验原理新制造的磁电式传感器需要对其参数和性能进行标定,以便检查是否合乎设计要求。
另外,随着时间和周围环境的变化,使用中的传感器的参数也会有所变化,也需要进行定期校准。