电涡流传感器 前置器 示波器
JX-3B型动态 传感器校准仪 数字万用表 图7 电涡流传感器动态标定系统框图
3）、将前置器电源接线端子与-24V电源正确连接。 4）、将“频率选择”开关置于“80Hz”。 5）、将“功能选择”开关置于“位移”位置。
6）、将“增益调节”电位器调至最小；电源开关置于“开”。 7）、将传感器的间隙电压调至8.5V（直流）左右。
8）、根据被测传感器的满量程值，调节“增益调节”电位器，使校准仪的振动位移输出幅值为一适当值。此时，显示窗显示为位移的峰峰值，如100?m。
9）、用数字万用表测量前置器的输出交流电压；用示波器监视输出电压波形。 根据数字万用的电压读数（实测值），可得传感器的标定灵敏度SF-F(mV/?m)。
电涡流位移传感器标定灵敏度相对误差为：
误差=标准值实测值×100%标准值
式中：标准值----传感器标称灵敏度（一般为8mV/?m）。
（三）、传感器及测量系统动态特性标定
标定加速度传感器及测量系统的动态特性。 1、 完成加速度传感器灵敏度标定步骤1、2。 2、 将“功能选择”开关置于“加速度”位置。
3、 将“增益调节”电位器调至最小；然后将电源开关置于“开”。
4、 将“频率选择”开关分别依次置于“40Hz”、“80Hz”、“160Hz”、“320Hz”和“640Hz”位置，相应的在各个频率下，调节“增益调节” 电位器，使校准台振动加速度输出幅值保持为10(m/s2)。
5、 用数字万用表交流电压挡测量电荷放大器的输出电压。
6、 根据电荷放大器输出电压的实测值和相应的校准台振动频率之间的一一对应关系，即可得出加速度传感器及测量系统的幅频动态响应曲线。
五、 实验报告要求
1、 加速度传感器灵敏度标定实验数据列于下表：
表1 加速度传感器灵敏度标定实验数据
序号 1 2 3 4 5 名 称 激振频率（Hz） 输入加速度幅值(ms-2) 电荷放大器灵敏度设(PC/ms2) 电荷放大器增益设置(mV/unit) 电荷放大器输出电压标准(mV) 数值 （80） (10.0) (SQ理) (100) (1000) 序号 6 7 8 9 10 名 称 数字电压表电压读数(mV) 传感器电压灵敏度标定(mV/ms-2) 传感器电荷灵敏度标定(mV/ms-2) 电压灵敏度标定值相对误差(%) 电荷灵敏度标定值相对误差(%) 数值 2、 电涡流位移传感器灵敏度标定实验数据列于下表：
1）、动态标定实验数据
表2 电涡流位移传感器动态标定实验数据
1 2 3 4 5 校准仪输出位移幅值(峰-峰值)(?m) 数字万用表交流电压读数(mV) 位移传感器标称灵敏度(mV/?m) 位移传感器标定灵敏度(mV/?m) 位移传感器标定灵敏度误差(%) （ 100 ） ( 8mV/?m ) 3、
1 2 3 4 测量系统动态特性标定实验数据
表2传感器及测量系统动态特性标定实验数据
校准台输出振动加速度幅值(m/s2) 校准台振动频率(Hz) 数字万用表交流电压读数(mV) 40 80 ( 10.0 ) 160 320 640 测量频率范围内幅值最大误差(dB) 根据表中数据画出幅频响应曲线图。纵坐标采用对数坐标。
4、分析影响加速度传感器和位移传感器灵敏度标定误差的主要因素；提出提高传感器灵敏度精度的主要措施。 5、写出本次实验的体会。
附录：（有关仪器使用指南）
DHF-3型电荷放大器使用步骤及方法：
1、 按照实验要求连接好电荷放大器，接通电源（220V，50Hz）。
2、 开机检查：在开机、关机及开关换挡时，允许零点有暂时跳动（过载指标灯可能暂时发亮），然后自动复零（过载指标灯熄灭）。
3、 灵敏度适调开关位置选择：按电荷灵敏度SQ选择适调开关位置。例如YD-1型加速度计适调开关位置置于8.00 PC/ms-2位置。
4、 增益开关位置选择：因输出电压最大为?10V（峰值），则旋纽上所标四挡可测之最大加速度分别为：
0.1mv/unit 100000 m/s2
如果被测加速度约为3000 m/s2，则增益开关应选用在1 mv/unit档位置。在其它档位会产生过载使信号失真或输出小于1V现象。如果被测加速度约为几十个m/s2时，则增益开关应选用在100 mv/unit档位置。
5、 滤波开关位置选择：低通滤波器开关位置选择根据具体情况决定，原则是保证有用信号通
过，滤除高频干扰信号。
6、 加速度、速度、位移开关选择：根据具体测量状态决定选择“加速度”、“ 速度”和“位
移”不同的测量档位。
1mv/unit 10000 m/s2 10mv/unit 1000 m/s2 100mv/unit 100 m/s2
实验四 动态测量信号调理实验
1、 压电式传感器测振动实验
一、实验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。
二、基本原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。（观察实验用压电加
速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。 三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传
感器实验模板。双踪示波器。
四、 实验步骤：
1、压电传感器已装在振动台面上。
2、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
图1 压电式传感器性能实验接线图
3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，见图1，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。
4、合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。
5、改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。
6、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形。
2、电涡流传感器测量振动实验
一、实验目的：了解电涡流传感器测量振动的原理与方法。
二、基本原理：根据电涡流传感器位移特性，根据被测材料选择合适的工作点即可测量振幅。 三、需用器件与单元：主机箱、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、振动源、低通滤波器、示波器。 四、实验步骤：
1、根据图 1 安装电涡流传感器(逆时针转出压紧螺母，装上传感器安装支架再顺时针 转动压紧螺母)并接线。
图 1 电涡流传感器振动测量安装、接线示意图
2、将主机箱中的低频振荡器幅度旋钮逆时针转到底(低频输出幅度为零)；检查接线无误后，合上主控箱电源开关，调节转动源中的传感器升降杆(松开锁紧螺钉，粗调升降杆再细调调节螺母)，使主机箱中的电压表显示为实验二十中铝材料的特性曲线的线性中点位置时的电压值(这时传感器端面与被测体振动台面之间的安装距离为线形区域的大致中点位置)，拧紧锁紧螺钉。
3、顺时针慢慢调节低频振荡器幅度旋钮，使低频振荡器输出的电压峰峰值为 2Ｖ(用示波器监测)；再调节低频振荡器振荡频率(用频率表监测)为 3～25Hz 之间变化，频率每增加2Hz 记录低通滤波器输出端 Vo 的值(用示波器监测)并画出Ｆ—Vo特性曲线。由曲线估算振动台的谐振频率(Vo 最大时对应频率)。实验完毕，关闭电源。
五、思考题：
1、能否用本系统数显表头，显示振动？还需要添加什么单元，如何实行？
2、当振动台振动频率一定时(如 12Hz)，调节低频振荡器幅值可以改变振动台振动幅度，