机械工程考试技术基础

图1－1实验仪器原理图
六、实验步骤
一）锯齿波信号的分解与合成
步骤:
1.用示波器观察锯齿波即连接
２.将锯齿波送入分析仪
３.用示波器一个通道连接基波即GND 红线接ｆ0。
４．用示波器另一个通道连接分析仪输出 红线接输出。
５.调示波器使两通道位置居中,(两通道共同显示）
６.调相位ф1使两通道波形（均为正弦波）相位相同
调ф2使二次谐波与基波相位相同，ф3……ф7
7．调正反向、根据锯齿波2、４、６……为负值将ｋ2、k4、ｋ6反相。
８．调幅值 接通,调 为某一个数（1V或０.6等） 从接地逐个调整为接通，幅值调好后再调至接地 接地， 接通，调A2为 ,……A7为 。
9．合成：① 逐个接通可看到锯齿波叠加波形
② 、 、 逐个接通可看到方波叠加
机械工程测试技术基础
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第一章:概述
本系列实验课程是组成课程的重要环节，是理论课程的补充和完善。能够引导学生在科学实验的实践中,掌握一些基本的实验技能与实践方法,在安排实验时重点突出了学生动手能力、分析判断问题的能力以及解决问题的能力的培养。
R1、R３——测力环内环电阻
Ｒ2、R4——测力环外环电阻
图2-5全桥电桥盒接线图
六、实验步骤:
1.首先对照附录A图4、5,YD-28Ａ型动态应变仪的开关、旋钮,并检查各档开关、旋钮是否恢复到测试前的初始位置。
2．按照图2—1原理方框图接线
3.打开电源箱开关，预热仪器１0分钟。
4．以半桥单臂的工作状态接入电桥盒,如图2—3所示。
第二章：实验要求及注意事项
1.实验前要认真复习有关理论知识、详细阅读实验指导书。预习有关测量方法;步骤以及有关测试实验设备的使用方法。针对不同的实验列出实验的实验大纲，并结合理论知识分析判断实验过程中出现的问题。
2．严格按照实验室管理规定执行。
３.严格按照仪器设备的操作规程操作。
４．按照实验指导完成接线后经老师检查同意方可进行实验。
２.实验中应精心操作仪器,结合实验指导书完成每一实验步骤，对实验中出现的问题要认真分析。
3.实验完成后认真分析实验数据，按规定格式完成实验报告。
五、实验原理
1．测量系统方框图
测量系统方框图如图2—１所示
图2—1
2.钢环测力架
如图2—２所示，钢环测力架上的钢环上贴有4片电阻应变片，内环上为R1R4,外环上为R2R3。手柄加力,千分表显示钢环变形的大小，当千分表显示变形量为０.10mｍ丝时相当于手柄对钢环加2４公斤的力。这时,应变片要发生变形。
5.将电桥接入的相应通道调零。
3．实验完成后认真分析实验数据,按规定格式完成实验报告。
五、实验原理:
XＰＦ－4型谐波分析实验仪由信号源(锯齿波、方波)、带通滤波器(七个)、相位调节器（七个）、正反向选择器（七个）、幅度调节（七个）、加法器等部分组成,如图一所示。
信号源产生两种信号,锯齿波和方波,在几种典型非正弦周期信号中,谐波分量较丰富的是锯齿波。本系统采用七个同类型带通滤波器将锯齿波信号按傅氏级数分解为一系列正弦波，适当选择调整各带通滤器的参数，得到中心频率为100HＺ、20０HZ、3００HZ、……7００HZ的带通滤器。从而实现了波形分解，分解为基波f0的整数倍,即：fｎ=nｆ0（对应二次谐波、三次谐波……七次谐波），被分解的谐波成分还可进行相位和幅值调节,并可按一定条件合成为方波、锯齿波等非正弦周期信号。
4．观察各组成环的输入波形，分析各级波形的变化。
二、实验属性
本实验为综合性实验、实验涉及本课程第二章至第五章的知识内容，即电阻式传感器，测试系统的特性,中间转换电路以及记录仪的原理与应用等。
三、实验仪器及器械材
１.YD28A型动态电阻应变仪
2．ＳC-16光线示波器
3.刚环测力架
四、实验要求
1．实验前认真收集资料,复习有关电子测量的方法,仪器使用方法。
图2-2钢环测力架
3.实验内容
3.1半桥单臂:
组成电桥的四个电阻有一个是可变电阻,即有一个是测力环上的电阻。如图2—3所示。
图2-3半桥单臂电桥盒接线
3.2半桥双臂
组成电桥的四个电阻有二个是可变电阻，即有测力环上的一个内环电阻和一个外环电阻。如图2—4所示。
图2-４半桥双臂电桥盒接线
3.3全桥：
组成电桥的四个电阻均为可变电阻,即四个电阻全为钢环上的电阻。如图2—5所示。
在实验过程中,学生可以通过更直观的方法，了解理论课程中的一些知识点，不但加深对理论知识的理解和认识，同时，培养了学生求真务实的思想作风，以及理论联系实际的科学态度,提高了学生的综合素质，为学生的就业,创业奠定了一定的基础。
本系列实验是根据理论教学的顺序而设立的,且实验的安排也是根据理论教学的顺序和要求安排的。既注重了理论知识点的实验,又注重了这些知识点的联系,本系列实验所使用的测试仪器设备的选择比较典型。通过实验让学生掌握了机械工程测试方法和手段,对学习和掌握其它专业课程知识具有积极的作用。
5．实验过程中遇到问题不要擅自处理，请指导老师解决。
６．实验完毕，整理实验设备、设施,搞好实验室卫生。
第三章：实验项目
实验一:信号的合成与分解实验
一、实验目的:
1.掌握利用傅氏级数谐波分析的方法
2.学习和掌握不同频率的正弦波相位差是否为零的鉴别和测试方法。
3.掌握带通滤波器Байду номын сангаас有关特性测试。
4.全面了解波形分析与合成的原理。
二）实验报告要求:
１.详细总结波形分解与合成的原理；
２．总结波形分解与合成调节过程;
3．详细整理实验数据,并画出波形合成的图形。
实验二：电阻式传感器电桥和差特性实验
一、实验目的
1．了解YD28A型动态电阻应变仪的基本原理和组成:
２.了解YD28A型动态应变仪的操作方法。
３．通过在测力环上加载试验,测得作用力P与应变 的关系。
二、实验属性：
本实验为验证性实验。
三、实验仪器：
1.XPＦ－4型谐波分析实验仪。
２．晶体管毫伏表
3．双踪示波器
四、实验要求：
1.实验前认真收集资料，复习有关电子测量的方法，仪器使用方法，复习锯齿波、方波和频谱分量。
2.实验中应精心操作仪器,结合实验指导书完成每一实验步骤,对实验中出现的问题要认真分析。