【正文】 采集故障分析：1． 不能進(jìn)入主畫面，輕檢查是否按要求將隨儀器附帶的軟件正確地拷入指定的目錄。坐標(biāo)上最多可同時(shí)容納四條曲線，數(shù)據(jù)分析僅對(duì)其中第一條（紅色線），藍(lán)色線為擬合曲線，其余三臺(tái)哦表曲線僅作為第一條曲線進(jìn)行比較之用，例如實(shí)驗(yàn)中電橋測(cè)試系統(tǒng)中單臂橋與半橋、全橋性能比較；電渦流傳感器中測(cè)試材料不同時(shí)的特性曲線之比較。采集速度分單次和連續(xù)兩種模式，連續(xù)采集主要是對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)，速度17檔從25000次/秒—100次/秒，用戶可以根據(jù)動(dòng)態(tài)信號(hào)的頻率選定采集速度。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1．低頻振蕩器接通激振線圈，使雙平行梁振動(dòng)、幅度適中。3．確認(rèn)接線無(wú)誤后開啟電源，如發(fā)現(xiàn)振動(dòng)平臺(tái)偏向一邊或形成正反饋振蕩，可將“激振Ⅰ”兩線端接線對(duì)換，使其形成負(fù)反饋。平衡傳感器主要用于能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成敏感元件的微小位移的場(chǎng)合，如力、壓力、加速度、振動(dòng)等。記錄數(shù)據(jù)，并作出VX曲線，求得靈敏度。二、實(shí)驗(yàn)原理： 電容式傳感器有很多種型式，本儀器中是差動(dòng)變面積式。二、實(shí)驗(yàn)原理： 壓電式傳感器是一種典型的有源傳感器（發(fā)電型傳感器）。開啟電源，調(diào)節(jié)振蕩頻率和幅度，觀察輸出波形。4．將電壓/頻率表2KHz檔接入渦流變換器輸出端讀取得脈動(dòng)波形值，并與示波器讀取的頻率作比較。3．在平臺(tái)中間逐步加上砝碼，記錄V、W值，并做VW曲線，計(jì)算靈敏度。2．接通激振器I，調(diào)節(jié)低頻振蕩器頻率，使其在15～30Hz范圍內(nèi)變化，用示波器觀察渦流變換器輸出波形，記下Vpp值，同時(shí)利用試驗(yàn)三十一的結(jié)果求出距離變化范圍Xpp值。2．分別對(duì)鐵、銅、鋁被測(cè)體進(jìn)行測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)上作出VX曲線。渦流變換器中的振蕩電路停振。將阻抗變化經(jīng)渦流變換器變換成電壓V輸出，則輸出電壓是距離X的單值函數(shù)。系統(tǒng)靈敏度盡量大。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1．按實(shí)驗(yàn)二十七直流激勵(lì)接線，將系統(tǒng)調(diào)零。2．調(diào)整電橋WD、WA使系統(tǒng)輸出最小。并記入下表，作出VX曲線，求出靈敏度及線性。二、實(shí)驗(yàn)原理： 霍爾式傳感器是由兩個(gè)環(huán)形磁鋼組成梯度磁場(chǎng)和位于梯度磁場(chǎng)中的霍爾元件組成。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1．光電傳感器“光電”端接收光電變換器端，VF端接示波器和電壓/頻率表2KHz。2．光電變換器Fo端分別接電壓/頻率表2KHz檔和示波器DC檔。四、注意事項(xiàng)：1．光電轉(zhuǎn)換器工作時(shí)Vo最大輸出電壓以2V左右為好，可通過(guò)調(diào)節(jié)增益電位器控制。2．將原裝點(diǎn)渦流線圈支架上的電渦流線圈取下，裝上光纖探頭，探頭對(duì)準(zhǔn)鍍鉻反射片（即電渦流片）。與半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)顯示溫度進(jìn)行比較。二、實(shí)驗(yàn)所需部件： 熱敏電阻、溫度變換器、電壓表、半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)（自備）、加熱器。3．隨加熱器溫度上升，觀察差動(dòng)放大器的輸出電壓的變化，代加熱溫度不再上升時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)。由此可以看出，差動(dòng)螺管式電感傳感器的靈敏度與頻率特性密切相關(guān)，在某一個(gè)特定頻率時(shí)，傳感器最為靈敏，在其兩邊，靈敏度都有所下降，故測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)選用這個(gè)激勵(lì)頻率。2．將低頻振蕩器輸出接到“激勵(lì)Ⅰ”上，給振動(dòng)臺(tái)加一交變力，是振動(dòng)臺(tái)能上下振動(dòng)，用示波器觀察系統(tǒng)輸出波形是否對(duì)稱，如不對(duì)稱則需對(duì)電橋、移相器做些調(diào)整。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1．差動(dòng)變壓器二個(gè)次級(jí)線圈組成差動(dòng)狀態(tài)，按圖（13）接線，音頻振蕩器LV端做為恒流源供電，差動(dòng)放大器增益適度。2．低頻振蕩器接入“激勵(lì)Ⅰ”是振動(dòng)圓盤保持適當(dāng)振幅。2．調(diào)節(jié)電橋WD、WA電位器，調(diào)節(jié)測(cè)微頭帶動(dòng)銜鐵改變其在線圈中的位置，使系統(tǒng)輸出為零。示波器第一通道500mm/格，第二通道1V/格，差動(dòng)放大器增益100倍，音頻LV端輸出Vpp值2V。這是由于差動(dòng)變壓器二個(gè)次級(jí)繞組因材料工藝差異造成等效電路參數(shù)（M、L、R）不同，線圈中的銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損，線圈中線間電容的存在，都使得激勵(lì)電流與所產(chǎn)生的磁通不同相。3．用手提變壓器磁芯，觀察示波器第二通道是否能過(guò)零翻轉(zhuǎn)，如不能則改變兩個(gè)次級(jí)線圈的串階端。實(shí)驗(yàn)十四 差動(dòng)變壓器性能一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的基本結(jié)構(gòu)及原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證差動(dòng)變壓器的基本特性。調(diào)節(jié)低頻振蕩頻率，用示波器讀出系統(tǒng)最大振幅值，此時(shí)頻率所表示即為梁的固有頻率。XmmV2k(V)V5k(V)V8k(V)V10k(V)實(shí)驗(yàn)十二 交流全橋的應(yīng)用——振幅檢測(cè)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫f(shuō)明交流激勵(lì)的交流全橋的應(yīng)用。五、注意事項(xiàng)：1．與提高交流全橋的靈敏度，可用示波器觀察相敏檢波器輸出端波形，若相敏檢波器輸出端波形脈動(dòng)成分較大，則系統(tǒng)雖然可以調(diào)零，當(dāng)靈敏度較低，提高靈敏度的方法是當(dāng)系統(tǒng)初步調(diào)零后，在調(diào)節(jié)電橋中的WD電位器，使相敏檢波器輸出波形盡量平直，然后再調(diào)節(jié)移相器“移相”旋鈕和電橋中WA旋鈕，使系統(tǒng)為零，這樣系統(tǒng)靈敏度會(huì)最高。若橋臂阻抗相對(duì)變化為△Z1/ Z△Z2/ Z△Z3/ Z△Z4/ Z，則電橋的輸出與橋臂阻抗的相對(duì)變化。由上可以看出，當(dāng)相敏檢波器的輸入信號(hào)與開關(guān)信號(hào)同相時(shí)，輸出為正極性的全波整流信號(hào)，電壓表指示正極性方向最大值，反之，則輸出負(fù)極性的全波整流波形，電壓表指示負(fù)極性的最大值。端輸出信號(hào)送入移相器輸入端，移相器的輸出端與檢敏檢波器的參考輸入端②連接，相敏檢波器的信號(hào)輸入端接音頻0176。或180176。4． 改變音頻振蕩頻率，觀察不同頻率對(duì)移相器的移向范圍。由上是可以得到相頻特性表達(dá)式： 由tgψ的表達(dá)式和正切三角函數(shù)半角公式可以得到： 因此可以得到相移ψ為： 電阻R可以在很寬的范圍內(nèi)變化，當(dāng)WRC很大時(shí)，相移ψ→0，始終負(fù)號(hào)表示相位超前，如將電如中R和C互換位置，則可得到相位滯后的情況。位移Xmm靈敏度V半導(dǎo)體單臂V箔式單臂V半導(dǎo)體單橋V箔式半橋2．將電橋中固定電阻換成應(yīng)變片，做箔式半橋和半導(dǎo)體半橋?qū)嶒?yàn)，將測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)分別填入表格，求出靈敏度。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1．按圖（5）接線，電橋中R′和R″為半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。3．重新調(diào)整測(cè)量系統(tǒng)輸出為零。實(shí)驗(yàn)五 半導(dǎo)體應(yīng)變片的性能一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫f(shuō)明半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的靈敏度和溫度效應(yīng)。所以只感受溫度變化，而不感受懸梁臂的應(yīng)變。3． 開啟“加熱”電源，觀察測(cè)試系統(tǒng)輸出電壓隨溫度計(jì)升高而發(fā)生的變化。3． 由于進(jìn)行位移測(cè)量時(shí)測(cè)微頭要從零→正的最大值，又回復(fù)到零，在→負(fù)的最大值，因此容易造成零點(diǎn)漂移，因此計(jì)算靈敏度時(shí)可將正△X的靈敏度與負(fù)的△X的靈敏度分開計(jì)算。由此可知，當(dāng)E和電阻相對(duì)變化一定時(shí)，電橋及電壓靈敏度與各橋臂阻值大小無(wú)關(guān)。五、 注意事項(xiàng)：1． 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)接插線是否完好，連接電路時(shí)應(yīng)盡量使用較短的接插線，以避免引入干擾。橋路中RRRR4和WD為電橋中的固定電阻和直流調(diào)平衡電位器，R應(yīng)變片（可任選上、下梁中的一片工作）。四、 試驗(yàn)步驟：1． 調(diào)零。當(dāng)應(yīng)變片測(cè)試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測(cè)試體表面，當(dāng)測(cè)件受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。附件中的稱重平臺(tái)是在實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)左邊的懸梁臂旁的測(cè)微頭去開后裝于頂端的永久磁鋼上方，環(huán)形圓片代替砝碼做稱重實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)采集卡已裝入儀器中，其中A/D轉(zhuǎn)換12位轉(zhuǎn)換器，無(wú)漏碼最大分辨率1/2048（%），在此范圍內(nèi)的電壓值可視為容許誤差。12． 進(jìn)行“差動(dòng)變壓器性能”實(shí)驗(yàn)，檢查電感式傳感器性能，實(shí)驗(yàn)前要找出次級(jí)線圈同名端，次級(jí)所接示波器為懸浮工作狀態(tài)。6． 進(jìn)行“移相實(shí)驗(yàn)”，用雙蹤示波器觀察兩通道波形。15V工作電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)勿關(guān)掉。相敏檢波器：極性反轉(zhuǎn)電路構(gòu)成，允許最大輸入電壓20Vpp。RRR3為350Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，WD為直流態(tài)調(diào)節(jié)電位器，WA為交流調(diào)節(jié)電位器。支流穩(wěn)壓電源：177。為進(jìn)行溫度實(shí)驗(yàn)，左邊懸梁臂之間裝有電加熱器一組，加熱電源取自15V直流電源，工作時(shí)能獲得高于溫度30℃左右的升溫。電感式（差動(dòng)變壓器）：由初級(jí)線圈Li和兩個(gè)次級(jí)線圈L。片上標(biāo)有“BY”字樣的為半導(dǎo)體式應(yīng)變片，靈敏系數(shù)130。其特點(diǎn)是集被檢測(cè)、各種傳感器、信號(hào)與激勵(lì)、處理電路和顯示器于一體，可以組成一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)。平行梁上梁的上表面和下梁的下表面對(duì)應(yīng)地貼有八片應(yīng)變片，受力工作片分別用符號(hào)和表示。壓電加速度式：位于懸梁右部，有PZT5雙壓電晶片，銅質(zhì)量塊和壓簧組成，裝在透明外殼中。電渦流式：多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成的傳感器，線性范圍1mm。音頻振蕩器：～10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，Vpp值20V，180176。數(shù)字式電壓/頻率表：位顯示，分2V、20V、2KHz、20KHz四檔，靈敏度≥50mV,頻率顯示5Hz～20KHz。移相器：允許輸入電壓20Vpp,移相范圍177。低通濾波器：由50Hz陷波器和RC濾波器組成，轉(zhuǎn)折頻率35Hz左右。3． 熱電偶，按附圖4接線，加熱器接15V電源，另一端接地，觀察隨溫度升高熱電勢(shì)的變化。光電變換器“F0”端讀出頻率變化方波信號(hào)，測(cè)量變化時(shí)可參照“光纖傳感器——轉(zhuǎn)速測(cè)量”步驟進(jìn)行。此實(shí)驗(yàn)與上述第12項(xiàng)內(nèi)容均無(wú)定量要求。上述檢查及實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲瓿蓜t整臺(tái)儀器各部分均為正常。3． 比較各橋路間的輸出關(guān)系。由此可知，單臂，半橋，全橋電路的靈敏度依次增大。拔掉短路線，指針有偏轉(zhuǎn)是有源指針式電壓表輸入懸空時(shí)的正常情況。調(diào)節(jié)電橋WD電位器，使測(cè)試系統(tǒng)輸出為零。根據(jù)戴維南定理可以得出測(cè)試電橋的輸出電壓近似于1/43． 在同一坐標(biāo)軸上描出VX曲線，比較三種橋路的靈敏度，并做出定性的結(jié)論。三、 實(shí)驗(yàn)所需部件：直流穩(wěn)壓電源、電橋、差動(dòng)放大電路、測(cè)微頭、電壓表、加熱器、半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)（自備，也可用儀器中的PN結(jié)溫度傳感器作參考）。二、實(shí)驗(yàn)原理：用補(bǔ)償片法是應(yīng)變電橋溫度補(bǔ)償方法中的一種，如圖（2）所示。在面板的應(yīng)變片接線端中，從左至右18對(duì)接線端分別是：1上梁半導(dǎo)體應(yīng)變片，2下半導(dǎo)體應(yīng)變片。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1．按圖（4）接線，R′是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)，另一臂電阻是電橋上固定電阻。2V,以免引起半導(dǎo)體自熱。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1．分別作箔式單臂電橋和半導(dǎo)體式單臂電橋?qū)嶒?yàn)，接線如圖（1）所示，直流激勵(lì)為177。實(shí)驗(yàn)八 移相器試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 說(shuō)明由運(yùn)算放大器構(gòu)成的移相電路的工作原理。均可）送入移相器輸入端。當(dāng)②、④端輸入控制電壓信號(hào)，通過(guò)差分放大器的作用使D和J處于開關(guān)狀態(tài)，從而把①端輸入的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換成半波整流信號(hào)。4．改變④端參考電壓的極性，觀察輸入、輸出波形的相位關(guān)系。8．示波器兩通道分別接相敏檢波器輸入、輸出端。實(shí)驗(yàn)十 箔式應(yīng)變片組成的交流全橋一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)說(shuō)明交流激勵(lì)的四臂應(yīng)變電橋的原理及工作情況。2．調(diào)節(jié)測(cè)微頭使梁處于水平位置，調(diào)節(jié)電橋之流平衡電位器WD，使系統(tǒng)輸出基本為零。2．音頻振蕩器0176。2．將低頻振蕩器輸出端接至“激勵(lì)Ⅱ”端，此時(shí)懸梁臂開始振動(dòng)。2．在稱重平臺(tái)上逐步加上砝碼進(jìn)行標(biāo)定，并將結(jié)果填入表格。三、實(shí)驗(yàn)所需部件： 音頻振蕩器、差動(dòng)變壓器、測(cè)微頭、示波器。五、注意事項(xiàng)：示波器第二通道為懸浮工作狀態(tài)。（3）選用補(bǔ)償電路。實(shí)驗(yàn)十六 差動(dòng)變壓器的標(biāo)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 說(shuō)明差動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)的組成和標(biāo)定方法。實(shí)驗(yàn)十七 差動(dòng)變壓器的振動(dòng)測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 了解差動(dòng)變壓器的實(shí)際應(yīng)用。銜鐵和線圈的相對(duì)位置變化引起螺管線圈電感值的變化。實(shí)驗(yàn)十九 差動(dòng)螺管式電感傳感器振幅測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明利用差動(dòng)螺管式電傳感器可以進(jìn)行較大動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試。2．裝上測(cè)微頭，調(diào)整銜鐵處于線圈中間位置，調(diào)節(jié)電橋使系統(tǒng)輸出為最小。本儀器中熱電偶為銅—康銅熱電偶。五、注意事項(xiàng) 因?yàn)閮x器中差動(dòng)放大器放大倍數(shù)≈100倍，所以用差動(dòng)放大器放大后的熱電勢(shì)并非十分精確，因此查表所得到的熱端溫度也為近似值。S=△V/△T3．負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻溫度特性可表示為： Rt = Rto exp Bn (1/T 1/To)始終Rt、Rto分別為溫度為T、To時(shí)的阻值，Bn為電阻常數(shù)，它與材料激活能有關(guān)： 實(shí)驗(yàn)二十三 P—N 溫度傳感器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 半導(dǎo)體P—N具有非常良好的溫度特性。其輸出的光強(qiáng)決定于反射體距光纖探頭的距離，通過(guò)對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)而得到位移量。4．振動(dòng)實(shí)驗(yàn)：將測(cè)微頭移開，振動(dòng)臺(tái)處于自由狀態(tài)