实验二电涡流传感器的使用与标定 2)装上钢测试材料，令螺旋测微计对准某一零线，移动传感 器使端部轻微接触到被测试材料平面，此时认为测试材料与电涡 流传感器之间的间隙△=O,并记下此时数字万用表显示的传感器 的输出电压u。 电涡流传感器 测试材料 螺旋测微计 数字万用表 标准接线前登器 outpt-24V 电源输人-24V DC 图3实验接线 3)旋转测微头，改变间隙△，然后记录此时传感器的输出电 压u。当间隙△处于0~2.0mm之间时，间隙△每增加0.1mm记录 1次传感器的输出电压u。当间隙△处于2.0~4.0mm之间时，间 隙△每增加0.2mm记录1次传感器的输出电压u1。此后每增加0.5 mm取一次读数，直至△=l0mm;然后，再旋转测微头，使间隙 △由大到小变化，然后记录此时传感器的输出电压u2
实验二 电涡流传感器的使用与标定 9 2) 装上钢测试材料，令螺旋测微计对准某一零线，移动传感 器使端部轻微接触到被测试材料平面，此时认为测试材料与电涡 流传感器之间的间隙△=0，并记下此时数字万用表显示的传感器 的输出电压u。 3) 旋转测微头，改变间隙△，然后记录此时传感器的输出电 压u。当间隙△处于0～2.0 mm 之间时，间隙△每增加0.1 mm记录 1次传感器的输出电压u。当间隙△处于2.0～4.0 mm 之间时，间 隙△每增加0.2 mm记录1次传感器的输出电压u1。此后每增加0.5 mm取一次读数，直至△=10mm；然后，再旋转测微头，使间隙 △由大到小变化，然后记录此时传感器的输出电压u2。 图3 实验接线
《测试技术实验》实验指导书 表一钢测试材料 △ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60.7 0.8 0.9 1.01.11.2 1.31.4 ul u2 1.51.61.71.81.92.02.22.42.6 2.83.03.23.43.63.8 ul u2 △ 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.09.5 10.0 ul u2 4)换上铝测试材料，重复步骤3。 表二铝测试材料 △ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70.8 0.9 1.01.1 1.2 1.31.4 ul u2 △ 1.5 1.61.71.81.9 2.02.22.42.6 2.83.03.23.43.6 3.8 2 △ 4.04.55.05.56.06.57.07.58.0 8.59.09.510.0 ul u2 0
《测试技术实验》实验指导书 10 4) 换上铝测试材料，重复步骤3。 表一 钢测试材料 △ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 u1 u2 △ 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 u1 u2 △ 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 u1 u2 表二 铝测试材料 △ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 u1 u2 △ 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 u1 u2 △ 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 u1 u2
实验二电涡流传感器的使用与标定 5)换上铜测试材料，重复步骤3。 表三铜测试材料 △00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.4 ul u2 △ 1.51.6 1.7 1.81.92.02.2 2.4 2.6 2.83.03.2 3.43.63.8 ul u2 △ 4.0 4.5 5.0 5.5 6.06.5 7.0 7.58.0 8.59.09.510.0 ul u2 五.实验报告要求 1.实验报告采用学校新颁布的统一实验报告纸，要求手工完成实 验报告。书写工整、认真，按照要求严格地完成实验报告。 2.实验报告应包含如下几部分内容 1)实验目的与要求 2)实验方案 3)实验结果和数据处理 (1)用一张方格纸画出间隙△由小至大变化时三种材料的 间隙电压曲线，求出三种材料的间隙电压灵敏度，对 三种材料的间隙电压曲线及灵敏度进行比较： (2)分别用三张方格纸画出间隙△由小至大变化时三种材 料的间隙电压曲线，计算采用三种不同测试材料时的 涡电流传感器的线性度、回程误差。 4)结论 5)问题与讨论（回答思考题）。 六.思考题 1.用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程选 用传感器。 2.当被测体为非金属材料如何利用电涡流传感器进行测试？
实验二 电涡流传感器的使用与标定 11 5) 换上铜测试材料，重复步骤3。 五．实验报告要求 1．实验报告采用学校新颁布的统一实验报告纸，要求手工完成实 验报告。书写工整、认真，按照要求严格地完成实验报告。 2．实验报告应包含如下几部分内容 1) 实验目的与要求 2) 实验方案 3) 实验结果和数据处理 (1) 用一张方格纸画出间隙△由小至大变化时三种材料的 间隙电压曲线，求出三种材料的间隙电压灵敏度，对 三种材料的间隙电压曲线及灵敏度进行比较； (2) 分别用三张方格纸画出间隙△由小至大变化时三种材 料的间隙电压曲线，计算采用三种不同测试材料时的 涡电流传感器的线性度、回程误差。 4) 结论 5) 问题与讨论（回答思考题）。 六．思考题 1. 用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程选 用传感器。 2. 当被测体为非金属材料如何利用电涡流传感器进行测试？ 表三 铜测试材料 △ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 u1 u2 △ 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 u1 u2 △ 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 u1 u2
《测试技术实验》实验指导书 实验指导书 实验项目名称：测试装置动态特性的测量 实验项目性质：综合性 所属课程名称：测试技术实验 实验计划学时：2 一.实验目的 1.了解差动变压器式位移传感器的工作原理 2.掌握测试装置动态特性的测试 3.掌握m-k-c二阶系统动态特性参数的影响因素 二.实验内容和要求 1.差动变压器式位移传感器的标定 2.弹簧振子二阶系统的阻尼比和固有频率的测量 三.实验主要的仪器设备和材料 该实验需要的主要仪器设备有：弹簧振子实验台、计算机、采 集卡、电源。 1.弹簧振子实验台 弹簧振子实验台的原理如图1所示，主要由弹簧k、质量振子 、阻尼器c、传感器、台架、振子位置调节器等组成。阻尼器由 阻尼薄片和介质阻尼及传感器铁心运动副组成，更换不同面积的 阻尼薄片和介质，可获得不同的阻尼系数。 实验台为一典型的m-k-c二阶系统，系统的传递函数为 G(s)= (1) ms2 +cs+k 0
《测试技术实验》实验指导书 12 实验指导书 实验项目名称：测试装置动态特性的测量 实验项目性质：综合性 所属课程名称：测试技术实验 实验计划学时：2 一．实验目的 1．了解差动变压器式位移传感器的工作原理 2．掌握测试装置动态特性的测试 3．掌握m-k-c二阶系统动态特性参数的影响因素 二．实验内容和要求 1. 差动变压器式位移传感器的标定 2．弹簧振子二阶系统的阻尼比和固有频率的测量 三．实验主要的仪器设备和材料 该实验需要的主要仪器设备有：弹簧振子实验台、计算机、采 集卡、电源。 1．弹簧振子实验台 弹簧振子实验台的原理如图 1 所示，主要由弹簧 k、质量振子 m、阻尼器 c、传感器、台架、振子位置调节器等组成。阻尼器由 阻尼薄片和介质阻尼及传感器铁心运动副组成，更换不同面积的 阻尼薄片和介质，可获得不同的阻尼系数。 实验台为一典型的 m-k-c 二阶系统，系统的传递函数为 2 1 G s( ) ms cs k = + + (1)
实验三测试装置动态特性的测量 系统的无阻尼固有频率为 a,= (2) 系统的无因次阻尼比为 点 (3) 系统的有阻尼固有频率 0a=0V1-5 (4) 3弹簧k 台架 计算机 调节器门 振子m USB数据 采集仪 传感器 阻尼c 图1弹簧振子实验台 2.测量原理 1)原理 根据测量出的弹簧振子欠阻尼二阶系统的阶跃响应曲线来求 系统的动态特性：固有频率。，和阻尼比5。关于该方法的详细说 明可参见教材。 2)实验步骤 先将质量振子偏离平衡，具有一定的初始位移，然后松开。 该二阶系统在初始位移的作用下，产生一定的输出，位移传感器 采集到系统的输出并传输给计算机，该输出曲线如图2所示。该 输出是由初始状态引起的，可称之为零输入响应，也可看作是由 初始位置到零的阶跃响应。 13
实验三 测试装置动态特性的测量 13 系统的无阻尼固有频率为 n k m ω = (2) 系统的无因次阻尼比为 2c mk ξ = (3) 系统的有阻尼固有频率 2 1 ωd n = − ω ξ (4) 2．测量原理 1) 原理 根据测量出的弹簧振子欠阻尼二阶系统的阶跃响应曲线来求 系统的动态特性：固有频率ωn 和阻尼比ξ 。关于该方法的详细说 明可参见教材。 2) 实验步骤 先将质量振子偏离平衡，具有一定的初始位移，然后松开。 该二阶系统在初始位移的作用下，产生一定的输出，位移传感器 采集到系统的输出并传输给计算机，该输出曲线如图 2 所示。该 输出是由初始状态引起的，可称之为零输入响应，也可看作是由 初始位置到零的阶跃响应。 图 1 弹簧振子实验台 弹簧 k 振子 m 传感器 台架 阻尼 c USB 数据 采集仪 计算机 调节器