测试技术试验.doc

实验1 二阶系统频率响应实验一、实验目的：1、了解二阶系统的频率响应特性；2、了解影响二阶系统动态特性的参数；3、掌握常见的二阶系统。二、实验仪器： 1计算机及分析软件 2打印机三、实验原理用二阶微分方程表达二阶系统的特性，其幅频特性和相频特性分别为 传递函数为频率响应函数为 幅频特性为 相频特性为其中二阶动态特性的参数是固有频率和阻尼比，在通常的使用频率范围中，又以固有频率的影响最为重要。所以二阶系统固有频率n的选择应以其工作频率范围为依据。 在=n附近，系统幅频特性受阻尼比影响极大，当n时 ，系统发生共振。因此作为实用装置，很少选用这种频率关系。但这种关系在测定系统自身的参数时，却是很重要的。改变系统的参数，观测一下系统特性参数的变化计算阻尼比分别为 0.2,0.7,2 时，系统的时间响应，画出不同阻尼比时的xo(t)曲线。四、实验环节输入系统的阻尼系数，观测二阶系统特性的变化趋势。实验2 一二阶系统实现无失真测试条件一、实验目的： 1观测一阶测试装置频响曲线,了解参数变化对其的影响。 2观测二阶测试装置频响曲线,了解参数、变化对其影响。二、实验仪器： 1计算机及分析软件 2打印机三、实验原理（一） 一阶系统的无失真测试 两种装置属于力学、电学装置，它们属于一阶系统，均可用一阶微分方程来描述。 其一般形式为: 标准方程为： 式中时间常数 S 系统灵敏度 观测系统动态特性时，可令S=1，即 传递函数为 频率响应函数为 幅频表达式 相频表达式（二） 二阶系统的无失真测试 两种装置属于二阶系统，均可用二阶微分方程来描述。 标准方程为： 式中 系统固有频率 系统阻尼比 系统静态灵敏度对具体系统而言，令S=1，即传递函数为频率响应函数为 幅频特性为 相频特性为四、实验内容即环节 1改变参数，画出一阶测量装置幅频、相频特性曲线。（1） 打开计算机（2） 双击桌面上的“test”。（3） 进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。（4） 进入实验，点击实验二“测量装置实现无失真测试条件”。（5） 点击对话框中的“一阶系统”。（6） 改变值，设变化，画出幅频、相频曲线进行分析。拟定幅值误差工作频率范围。幅频曲线相频曲线10.50.10.050.010.0050.0012改变参数、，画出二阶测量装置幅频、相频特性曲线。（）打开计算机。（）双击桌面上的“快捷方式”。（）进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。（）进入实验，点击实验二“测量装置实现无失真测试条件”。（）点击对话框中的“二阶系统”。（）改变值，拟定值，变化，画出幅频、相频曲线，分析改变对测量装置的影响。求出最佳阻尼。（7） 在值条件下，改变，变化，画出幅频、相频曲线进行分析，拟定对不失真频率范围影响。幅频曲线相频曲线0.050.100.150.250.500.7071.0 最佳阻尼比=0.707,在最佳阻尼比下,改变固有频率f,观测幅、相频曲线。 （）不超过 f幅频曲线相频曲线不失真频率范围203040506080100120五、实验报告内容1 写出实验名称、目的、所用仪器。2 画出一阶测试系统幅、相频曲线，分析参数变化对其的影响。3 画出 =20时，改变值的二阶测试系统幅、相频曲线，并分析对测量装置的影响。画出 时，改变值的二阶测试系统幅、相频曲线，根据曲线说明对不失真测试条件影响，从而拟定在最佳阻尼条件下不失真的工作频率范围。实验3 调制与解调原理实验一 实验目的1 了解调幅及解调原理及避免引起失真的必要条件。二 实验仪器 计算机及分析软件三 实验原理1 调制解调原理低通滤波器输出解调器放大器调制器调制信号 振荡器所谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程为解调。调制信号 ： 即被测量。调制器 ： 实质上是一个乘法器，将一个高频检波信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化，实现调幅输出调幅波。 调幅的目的是使缓变信号便于放大和输出。放大器 ：对调幅波进一步放大。解调器 ：运用载波信号与调幅波的相位比得出原信号的幅值和极性。此过程为解调。低通滤波器：滤去高频成分，恢复原信号。振荡器 ：提供高频振荡信号作为载波。四 实验环节1 观测调幅过程的时域及频域波形。（1） 打开计算机。（2） 双击桌面上的“sdas.exe”快捷方式。（3） 进入“机械工程测量技术基础实验”，点击开始。（4） 进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。（5） 出现“调幅与解调原理”对话框。（6） 点击“同步解调”方式。（7） 输入f=100Hz，f=300Hz。 观测调幅过程的时域、频域波形。2 了解调幅过程中避免信号失真的必要条件。（1） 打开计算机。（2） 双击桌面上的“sdas.exe”快捷方式。（3） 进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。（4） 进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。（5） 出现“调幅与解调原理”对话框。（6） 点击“同步解调”方式。（7） 输入不同的fo值，fm值不便，观测信号波形的变化。调制信号载波信号五实验报告1.实验名称。2.实验目的。3.实验仪器。4运用信号的时、频域波形说明：（1） 调制解调原理。（2） 调幅过程出现信号失真的因素。如何避免失真。实验4 动态电阻应变仪的实验一、实验目的1、掌握动态电阻应变仪的工作原理，观测各级输出时、频域波形。二、实验仪器 计算机及分析软件三、实验原理2 动应变仪的工作原理显示低通相敏检波电桥放大被测应变量 振荡器 被测量经传感器转换成电信号经电桥将这些电信号的变化变为电压或电流输出（即解调），电桥输出的调制波放大后经相敏检波（即解调）后通过低通滤波器滤去高 频成分得到原信号。四、实验内容及环节3 动态电阻应变仪的工作原理及各级输出波形。（1） 打开计算机。（2） 双击桌面上的“sdas.exe”快捷方式。（3） 进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。（4） 进入实验，点击实验六“应变参量测试”。（5） 出现应变参量测试对话框，点击（二）动态应变仪的工作原理。（6） 出现“动态应变仪的工作原理”。（7） 点击图中被测应变量、载波、调幅波、放大后波形、解调后波形、还原后波形。观测各级输出波形。五、实验报告及规定1.实验名称。2.实验目的。3.实验仪器。 4.画出动态应变仪的工作原理图及各级输出时域波形