机械工程测试技术 实验指导书
主编：朱红瑜
河南工业大学机电工程学院
学生实验须知
1 每次实验之前必须仔细阅读实验指导书中相应部分的内容。 2
必须遵守实验室各项规章制度，并按预先编组在规定实验台位进行实验，未经许可不准擅自调换台位。 3
同学们应爱护国家财产，认真按照操作规程和指导教师指导进行各项实验操作。 4
不准随意拆装仪器，随意玩弄各操作按钮，开关等。凡违返规定者视情节轻重作严肃处理，造成仪器设备损坏者一律照价赔偿。 5
同一台位的同学对本台位仪器设备、工具、材料共同负责，实验结束时应报告实验老师检查。如有丢失、损坏情况发生，在同一台位同学无自动承担责任时由该台位实验同学共同承担赔偿。
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目 录
实验一 电阻应变片及电桥特性实验
实验三 电容传感器特性及相敏电路特性实验实验四 滤波器滤波特性实验 实验五*
虚拟仪器振动测试实验
注：带*的实验项目为综合性实验
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实验一 电阻应变片及电桥特性实验
一、实验目的
1、了解电阻应变片的结构。
2、观察应变效应，掌握应变片的作用。 3、熟悉应变片电桥的各种接法及其输出特性。
二、实验仪器及设备
SET-N传感器实验仪
所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、应变片、F/V表、主、副电源。
三、有关旋钮的初始位置
直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。
四、实验原理
应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应的变化，通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/R3、ΔR4/R4，当使用一个应变片时，ΣR=R=
?R；当二个应变片组成差动状态工作，则有ΣR2?R；用四个应变片组成二个差对工作，且R1=R2=R3=R4=R， R4?RR= 。由此可知，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。
R五、实验内容及其步骤
1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表各贴二片受力应变片。
2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+）、负（-）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi相连；开启电源；调节
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差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭电源。
3、根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻；R4=Rx为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。开启电源，调节电桥平衡网络中的RW1，使F/V表显示为零，等待数分分钟后将F/V表置2V档，再调电桥RW1（慢慢地调），使F/V表显示为零。
图1
4、在传感器上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只砝码记下一个娄值并将这些数值填入下表。根据所得结果计算系统灵敏度S= V/ W，并作出V-W关系曲线， V为电压变化率，W为相应的重量变化率。 重量（g） 电压（mV） 5、保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节电桥RW1使F/V表显示为零，重复（4）过程同样测得读数，填入下表： 重量（g） 电压（mV） 5