使输出为零。
3、旋动测微头，每隔0.5mm记录一下电压表的读数直到电容动片与静片覆盖面积最大为止。
X(mm) V(mv) 4、退回测微器至初始位置，并开始以相反方向旋转，同上法，记下X（mm）及V（mv）值。 X(mm) V(mv) 5、计算系统灵敏度S=V/△X并作出V—X曲线。
6、卸下测微头，断开电压表，按下激振器按钮，用示波器观察出波形。
五、思考题
1、电容传感器的原理与应用？
2、电容传感器在应用中有哪些形式？哪种形式比较好？为什么？ 3、电容传感器在应用中应注意哪些问题？
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实验四 滤波器滤波特性实验
一、实验目的
1、了解低通滤波器的基本结构，工作原理及其作用。 2、掌握低通滤波器的幅频特性及其使用方法。
二、实验原理
滤波器是一种选频装置，可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。
1．RC无源低通滤波器
RC无源低通滤波器原理如图5-1所示。这种滤波器是典型的一阶RC低通滤波器，它的电路简单，抗干扰性强，有较好的低频性能，构成的组件是标准电阻、电容，容易实现。其传递函数为
H(s)?uo(s)1 （5-1） ?ui(s)?s?1R
C uo ui 式中：τ=RC。 低通滤波器频率特性为 H(j?)?1 （5-2） 图5-1 RC低通滤波器
1?j??RF33kΩ +12V R110kΩ
其幅频特性A(?)为 A(?)?11?(??)2 （5-3）
ui R
- + C -12V uo 低通滤波器的截止频率为
fc?1 （5-4） 图5-2 一阶有源低通滤波器 2?RC2．RC有源低通滤波器
RC有源低通滤波器原理如图5-2所示。它是将一阶RC低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。有源低通滤波器的传递函数为
H(s)?uo(s)K （5-5） ?ui(s)?s?112
式中：K?1?RF（R1、RF参数可参考图5-2，也可自选）。 R1频率特性为
H(j?)?K （5-6）
1?j??式（5-5）与式（5-1）相似，只是增益不同。 3．幅频特性的测试
本实验是对低通滤波器进行幅频特性测试。滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的办法求得。可采用信号发生器对滤波器输入正弦信号x（t）=x0sinωt，在其输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比。这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。逐次改变输入信号的频率，即可得到幅频特性曲线。低通滤波器的幅频特性如图5-3所示。
三、实验仪器和设备
1、D2型信号发生器一台； 2、DT—2A型低通滤波器一台； 3、DS5102CA数字示波器 仪器连接框图见图5-4所示。 信号发生器 低通滤波器 图5-4 仪器连接框图
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数字示波器 四、实验步骤
1、将信号发生器与低通滤器用信号线相连。
2、在滤波器输出插头上，并接一直流电压表，旋动零位电位器使其输出为零（调零）。调整完毕后撤去电表。调零时应在静态情况下进行，输入衰减开关和增益变动后，应重复一次调零。
3、将滤波器输入调整开关旋至1位置上，将增益调整旋钮旋至最小。将滤波截止频率旋至所需位置（如10HZ）。
4、将滤波器输出接到数字示波器通道之一（CH1或CH2），开启示波器电源，按AUTO（自动设置）按钮。
5、将信号发生器电压调节旋钮调至最小，将输出衰减旋钮调至10，将各频率选择旋钮调至最低，将信号发生器与低通滤波器用信号线相连，开启电源预热5分钟，调节电压旋钮将电压调至2V（输入信号幅值X=2V）。
6、调节频率选择旋钮，将频率调至一适当值，（注意要小于滤波器所调的截止频率），观察示波器波形，并调整示波器衰减旋钮将波形幅值调至适当位置。
9、调节信号发生器频率选择旋钮，调节信号发生器的频率，使其从1Hz开始，逐渐增加，每次增加1Hz，从示波器上观察滤波器的输出波形变化情况，每改变一次信号频率，待波形稳定了以后读取一组滤波器输入和输出信号电压值，记录到原始数据记录纸上,直至输出波形幅值为零。 频率f 输出Y 五、实验报告基本要求
1、作出低通滤波器的幅频特性曲线A（f）-f。
2、通过实验，对低通滤波器有哪些认识，可得出哪些结论。
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实验五 虚拟仪器振动测试实验
一、实验目的
1、了解振动与控制实验中实验台的组成、安装和调试方法。 2、了解虚拟测试仪系统的组成和使用。
3、学会激振器、传感器与测振仪器的操作、使用方法。 4、研究振动振型与振动控制。
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二、实验操作
1、打开电脑主机与显示器，调出虚拟仪器中的示波器。连接好传感器线路，打开测振仪，调节示波器各旋钮，使波形正常，便于观察。仪器联接参考图1和图2.
2、测定简支梁一阶固有频率
（1）调节测振仪的频率调节旋钮,观察波形，当波形高度为最高时的频率即为简支梁一阶固有频率。记下测振仪显示的简支梁某点的振幅，作好数据记录。根据实研数据作幅频特性图，幅值为最大时的信号频率，即为简支梁一阶固有频率，此法为共振法，频率应由小到大逐次增大。
（2）用“李萨如图法”测量，点击“X-Y”键，使信号合成一个椭园，
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