内容发布更新时间 : 2024/11/16 18:41:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验一 用“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率

1． 实验目的

一、 了解“双踪示波比较法”测试未知信号频率的原理； 二、 学习“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率；

三、 学习用 DASP 软件的频率计功能测试简谐振动的频率。

2． 实验原理

双踪示波比较法是采用双踪示波，同时看两个信号波形，其中一通道是已知频率的参考信号，另一通道是待测信号，通过对波形进行比较来确定简谐振动信号的频率。

双通道并行同步示波或采样信号，采用相同的采样频率fs, 所以，时间分辨率

?t?1/fS相同，不同频率的正弦信号反映到波形上就是一个周期内的采样点数N不同,

信号的频率为：

f?1 N?t用光标读取已知频率为f0参考信号的一个周期内的点数N1再读取待测信号的一个周期内的点数N2, 则被测信号的频率为：

N1fx?f0

N2根据所测频率可以计算当前电机的转速：n?60fx (转/分钟)

3. 实验步骤

一） 、用双踪示波比较法测试简谐振动的频率

1、 开机进入 INV1601 型 DASP 软件的主界面，选择“双通道” 。进入双通道示波状态进行波形示 波。

2、 安装偏心激振电机，偏心激振电机的电源线接到调压器的输出端，把调速电机安装在简支梁中部，对简支梁产生一个频率未知的激振力，电机转速（强迫振动频率）可用调压器来改变，把调压器放在“60”档左右，具体调节以信号方便观察为准，注意调压器电压不可调的过高，以免烧坏电机。调好后在实验的过程中不要再改变电机转速。

3、 将 INV1601B 实验仪的内部信号源输出接到采集仪的第一通道（速度） 。将速度传感器布置在激振电机附近，速度传感器测得的信号接到 INV1601B 实验仪的第二通道速度传感器输入口上。

4、 INV1601B 实验仪功能选择设置旋钮置第二通道速度输入“速度”档。 5、 软件中“纵坐标尺度调整”选择“自动”档，以便观察波形；“两通道光标移动”选择“自动” ，可以分别对两路波形进行相关操作。

6、 采样频率可以使用“虚拟仪器库”内的“自动 SF 装置”设置。

7、 调节 INV1601B 实验仪信号源频率，振动稳定后，按鼠标左键，停下来读数，把光标移到第一通道一个波峰处，读取最大值所对应的点号 NC 值，记作N1，向右移到相邻的峰值处读取相应的点号 NC 值，记作

'N1''，第一通道正弦信号的一个周期内的点数

N1?N1''?N1'（移动过程中可使用“移动光标”悬浮窗中的图标来选取波峰点） 。

8、 把光标移到第二通道一个波峰处， 参考幅值在右窗口中读取最大值所对应的点号N值， 记作N2'，向右移到相邻的峰值处读取相应的点号 N 值，记作N2，第二通道正弦信号的一个周期内的点数N2''?N2''?N2'

9、 改变参考信号频率，重复以上步骤，再做两次并记录实验数据。 10、 按公式计算简谐振动的频率fx 11、 改变电机转速重复以上实验步骤。

4. 实验结果和分析

一） 、用双踪示波比较法测试简谐振动的频率

实验次数 第一通道 第二通道 N1' N1'' N1 N2' N2'' N2 N1fx?f0 N2不改变电机转速，改变参考信号频率，所得fx平均值 转速n转/分钟

实验二 电容式传感器的位移特性实验

一、实验目的：

了解电容传感器的结构及特点 二、实验仪器：

电容传感器、电容传感器模块、测微头、数显直流电压表、直流稳压电源、绝缘护套 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： C??Sd??0??r?Sd

式中，S为极板面积，d为极板间距离，ε此可以看出当被测物理量使S、d或ε

0真空介电常数，εr介质相对介电常数，由

r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质电常数的变介电常数式。这里采用变面积式，如图11-1两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。

图11-1

四、实验内容与步骤

1．按图11-2将电容传感器安装在电容传感器模块上，将传感器引线插入实验模块插座中。

图11-2