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《机械工程测试技术》

实验指导书

山东大学机械工程学院实验中心

2008年2月

目录

信号分析实验——————2 传感器的标定实验——————8

测试装置特性实验——————————15 静态应力应变测试实验——————23 动态应力应变测试实验——————33 机械振动测试梁的固有频率测定实验————42 传感器应用---转速测量实验————48 扭转振动测量实验 ————————38 设计实验—————————————50 １

实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九

实验一 信号分析

一、 实验目的

1.掌握信号时域参数的识别方法，学会从信号时域波形中观察和获取信号信息。

2.加深理解傅立叶变换的基本思想和物理意义，熟悉典型信号的频谱特征，掌握使用频谱分析提取测量信号特征的方法。

3.理解信号的合成原理，观察和分析由多个频率、幅值和相位成一定关系的正弦波叠加的合成波形。

4. 初步了解虚拟仪器的概念。

二、实验原理

1．信号时域分析

信号时域分析又称为波形分析或时域统计分析，它是通过信号的时域波形计算信号的均值、均方值、方差等统计参数。信号的时域分析很简单，用示波器、万用表等普通仪器就可以进行分析。通过本实验熟悉时域参数的识别方法，能够从信号波形中观测和读取所需的信息，也就是具备读波形图的能力。

2信号频谱分析

信号频谱分析是采用傅里叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。频谱是构成信号的各频率分量的集合，它完整地表示了信号的频率结构，即信号由哪些谐波组成，各谐波分量的幅值大小及初始相位，揭示了信号的频率信息。信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。工程上习惯将计算结果用图形方式表示，以频率f为横坐标，X(f)的实部虚部 幅值。

和

为纵坐标画图，称为时频－虚频谱图；以频率f为横坐标，X(f)的和相位

为纵坐标画图，则称为幅值－相位谱。

２