动态测试实验

传感器实验

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描述

动态测试实验

一、实验目的:
1、通过结构固有频率的测试综合运用动态测试系统的组成、安装和调整方法。
2、学会激振器、传感器与数据采集分析系统的操作、使用方法。
二、实验原理:
对于机械系统,经常要测定其固有频率,最常用的方法就是用简谐力激振,引起系统共振,从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是锤击法,用冲击力激振,通过对响应信号进行谱分析,得到系统的各阶固有频率。

动态

动态测试实验系统如图示,由“振动测试实验台”、激振与测振系统、数据动态采集分析系统组成。
1、振动测试实验台
振动测试实验台由弹性体简支梁1,配以接触式激振器4、非接触式激振器5、压电式加速度传感器6、电阻应变式传感器9,10等激振和拾振部件组成,是完成振动测试实验的试验平台。
2、激振系统与测振系统
(1) 激振系统包括:
信号源2、功率放大器3、JZ-1型接触式激振器5、JZF-1型非接触式激振器4、压电陶瓷作动器、力锤(包括测力传感器) 等

(2) 拾振系统
传感器:压电式加速度传感器6、电阻应变式传感器9,10
信号调理仪:四合一放大器12、动态电阻应变仪11
3、数据动态采集分析系统
数据采集仪13、计算机系统(或笔记本电脑)控制与基本分析软件14
三、使用仪器设备:
1、振动实验台,2、被测对象:简支梁
3、激励设备:力锤、压电陶瓷作动器、非接触激振器JZF-1、功率放大器GF-10、信号源;
4、传感器及其调理仪:
(1)电阻应变计(BE120-2FB)和八通道动态电阻应变仪(DYB-5)
(2)压电式加速度传感器和四合一放大器DLF-3
5、数据采集与处理
(1)智能信号采集处理分析仪INV306U-5264;
(2)采集分析系统SC-1
四、实验步骤:
方法一:脉冲激励法
1、安装仪器
1)激励装置:力锤的力传感器输出线接到四合一放大器;
2)传感器1:四个电阻应变计的接线端接入电桥盒,电桥盒的输出接动态电阻应变仪,动态电阻应变仪的输出接数据采集仪;
3)传感器2:压电加速度传感器输出信号接到四合一放大器的电荷放大器通道。然后将四合一放大器的输出接数据采集仪;
2、示波
打开仪器电源,进入数采分析软件,设置采样频率,设置量程范围,在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。选择示波功能,用力锤击简支梁根部,同时可看到时域和频域波形;
3、采集与处理
采集脉冲激励下的时域信号,经去均值处理后进行自功率谱分析,自功率谱曲线上的第一个峰就是系统的一阶固有频率,后面的几个峰是系统的高阶频率。
4、记录下各阶固有频率

动态

方法二:简谐激励法
1、安装仪器
1)激励:将信号源的输出端接到功率放大器的输入端,将压电陶瓷作动器的两接线端接到功率放大器的输出端;
2)传感器:同方法一。
2、示波
进入数采分析软件,选择示波功能,设置各项运行参数。打开信号源的电源开关,调节信号源和功率放大器的输出电压,注意不要过载,手动调节输出信号的频率,观察测量信号幅值随频率的变化。
3、测量
从低于第一阶固有频率处开始调节激励信号频率,当简支梁产生振动,且振动量最大时,保持该频率一段时间,采集此时的信号。在去直流处理后进行自功率谱分析,此时的峰值频率即为简支梁振动固有频率,记录频率和相应的幅值。继续增大频率可得到高阶振动频率。
4、数据记录

动态

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