测试技术与数据处理试验
南京林业大学试验报告2014 ～2015 学年第二学期
报告名称：测试技术与数据处理试验专业：建筑与土木工程
学号：
作者：
任课教师：
二○一五年六月
（一）应变式拉力传感器的制作与静态标定试验报告
一、实验目的
1、初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术
2、熟悉应变式拉力传感器的制作方法
3、学习半桥的接线与静态标定方法
4、学习电阻应变仪操作方法
5、了解信号采样的原理和方法
二、设备和器材
1、电阻应变片、导线、万用表或电桥、砝码、25瓦电烙铁、焊锡、松香、镊子
2、502粘结剂、丙酮、石蜡或清漆、康铜皮、细砂纸、棉纱、塑料薄膜
3、电阻应变仪
三、实验原理
弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
四、实验步骤
1、测量电阻应变片电阻值, 选择2~4片电阻值非常接近的电阻应变片
2、剪一小块矩形状的康铜皮并弯成弓形;在康铜皮待贴位置用细砂纸打成45交叉纹，用丙酮醮棉纱将贴片位置附近擦洗干净直到棉纱洁白为止。
3、将502粘结剂瓶口打一小细孔。一手捏住应变片引出线，一手拿502粘结剂瓶。将瓶口向下在应变片基底底面上涂抹一层502粘结剂，立即将应变片底面向下平放在试件贴片部位上，并使应变片基准对准康铜皮纵轴线方向。将一小片塑料薄膜盖在应变片上，用手指按应变片挤出多余粘结剂(按住时不要使应变片移动) 手指保持不动1分钟后再放开,轻轻掀开薄膜，检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，否则需重贴。
4、用万用表检查应变片是否通路，否则需重贴或补焊。
5、按半桥电路原理用电烙铁焊接有关焊点，检查应变片公线与康铜皮之间的绝缘电阻，应在兆欧量级。
6、用石蜡或清漆复盖应变片区域作防湿层(本实验免去这一步骤)
7、分别半桥电路将传威器与电阻应变仪相连
8、检查无误后, 开启电阻应变仪, 预热15~30分钟后，调节传感器受力砝码和电阻应变仪灵敏度, 使传感器最大受力时, 电阻应变仪输出电压在4V左右。
9、对自制的拉力传感器进行标定；从零开始，每加载一次砝码，记录一次读数；加到最大值后，每卸载一次砝码，也记录一次读数，直到卸载为零，此时读数一般不能返回到零。
10、用线性回归对标定数据进行拟合，求出回归公式、标准差、相关系数、非线性度、回程误差。
五、试验数据记录及数据处理
1、数据记录
2、数据处理
0100200300400500600700800-5000
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
15161718192021222324
1.58
1.6
1.62
1.64
1.66
1.68
1.7
3、试验数据处理代码
x=[2.451 2.442 2.444 2.445 2.448 2.465];k6=1.82;X=mean(x)
S=std(x)
abs((2.465-X)/S)-k6
xx=[0 200 400 600 800 600 400 200 0];
yy=[0 932 1770 2480 3090 2460 1758 923 0.916];
polytool(xx,yy,1)
polyfit(xx,yy,1)
aa=91.1165;bb=3.9356;
YY=aa+bb.*xx
YY =1.0e+003 *
SM =6.4059e+004
SS=sqrt(SM/(11-2))
corrcoef(xx,yy)
a=[14.8 17.0 18.8 20.5 21.8 23.8];
b=[1.59 1.63 1.67 1.69 1.68 1.62];
polytool(a,b,3)
六、注意事项 1、拉力传感器要轻拿轻放，尤其对于用合金铝材料作为弹性体的小容量传感器，任何振动造成的冲击或者跌落，都很有可能造成很大的输出误差。
2、设计加载装置及安装时应保证加载力的作用线与拉力传感器受力轴线重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减至最小。
3、在水平调整方面。如果使用的是单只拉力传感器的话，其底座的安装平面要使用水平仪调整直到水平;如果是多个传感器同时测量的情况，那么它们底座的安装面要尽量保持在一个水平面上，这样做的目的主要是为了保证每个传感器所承受的力量基本一致。
4、按照其说明中拉力传感器的量程选定来确定所用传感器的额定载荷。
5、传感器的底座安装面应尽可能的平整和清洁，没有任何油污或者胶膜等存在。安装底座本身应具备足够的强度和刚性，通常要求高于传感器本身的强度和刚度。
6、传感器外壳、保护盖板、引线接头均经密封处理，用户不准打开。
7、为防止化学腐蚀.安装时宜用凡士林涂抹拉力传感器外表面。应避免阳光直晒和环境温度剧变的场台使用。
8、防止大电流直接窜过传感器本体而损坏传感器禁止在传感器安装后进行电焊作业，在万不得已时应
9、说明中的拉力传感器量程选定来确定所用传感器的额定载荷，拉力传感器虽然本身具备一定的过载能力，但在安装和使用过程中应尽量避免此种情况。有时短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。
（二）变时基锤击法模态测试（实验）
一、目的
1、学习变时基信号采样的原理和应用方法。
2、学会用变时基锤击法进行简支梁模态测试与分析的实验方法。
二、仪器安装示意图
三、模态分析方法的意义和应用领域
模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型来进行系统的参数识别，从而简化了系统的数学运算。通过实验测得实际响应来寻示相应的模型或调整预想的模型参数，使其成为实际结构的最隹描述。
主要应用有：
①用于振动测量和结构动力学分析。可测得比较精确的固有频率,模态振型,模态阻尼,模态质童和模态刚度。
②可用模态试验结果去指导有限元理论模型的修正，使计算模型更趋完善和合理。
③用来进行结构动力学修改,灵敏度分析和反问题的计算。
④用来进行响应计算和载荷识别。
四、模态分析基本原理
工程实际中的振动系统都是连续弹性体，其质量与刚度具有分布的性质，只有掌握无限多个点在每瞬时的运动情况，才能全面描述系统的振动。因此，理论上它们都属于无限多自由度的系统，需要用连续模型才能加以描述。但实际上不可能这样做，通常采用简化的方法，归结为有限个自由度的模型来进行分析，即将系统抽象为由一些集中质量块和弹性元件组成的模型。如果简化的系统模型中有n个集中质量，一般它便是一个n自由度的系统，需要n个独立坐标来描述它们的运动，系统的运动方程是n个二阶互相耦合(联立)的常微分方程。
模态分析是在承认实际结构可以运用所谓“模态模型”来描述其动态响应的条件下，通过实验数据的处理和分析，寻求其“模态参数”，是一种参数识别的方法。
模态分析的实质，是一种坐标转换。其目的在于把原在物理坐标系统中描述的响应向量，放到所谓“模态坐标系统”中来描述。这一坐标系统的每一个基向量恰是振动系统的一个特征向量。也就是说在这个坐标下，振动方程是一组互无耦合的方程，分别描述振动系统的各阶振动型式，每个坐标均可单独求解，得到系统的某阶结构参数。
经离散化处理后，一个结构的动态特性可由N阶矩阵微分方程描述：
(1)
+
X
X
)t(f
KX
C
M=
+
式中f(t)为N维激振力向量：X、X、X分别为N维位移、速度和加速度响应向量；M、K、C分别为结构的质量、刚度和阻尼矩阵，通常为实对称N 阶矩阵。
设系统的初始状态为零，对方程式(l)两边进行拉普拉斯变换, 可以得到以复为变量的矩阵代数方程
[Ms2 + Cs +K]x(S) = f(S) (2) 式中的矩阵z(S) = [Ms2 + Cs +K] (3) 反映了系统动态特性，称为系统动态矩阵或广义阻抗矩阵。其逆阵
h(S) = [Ms2 + Cs +K]-1 (4) 称为广义导纳矩阵，也就是传递函数矩阵。由式(2)可知
X(S)＝H(S)F(S) (5) 在上式中令S=jω，即可得到系统在频域中输出(响应向量X(ω))和输入(激振向量F(ω))的关系式
X(ω) = H(ω)F(ω) (6) 式中H(ω)为频率响应函数矩阵。H(ω)矩阵中第i行第j列的元素
H ij(ω) = X i(ω)/F j(ω) (7) 等于仅在j坐标激振(其余坐标激振力为零)时，i坐标响应与激振力之比。
在(3)式中令S=jω，可得阻抗矩阵
Z(ω) = (K—ω2M)+jωC (8)
利用实对称矩阵的加权正交性，有
. .
ΦT MΦ= m r ΦT KΦ= k r
. .
其中矩阵Φ=[Φ1,Φ2,……..ΦN]称为振型矩阵，假设阻尼矩阵C也满足振型正交性关系代入(8)式得到
. .
ΦT CΦ= C r 代入(8)式得到 Z(ω)= Φ-T Z r Φ-1
..
.
式中Z r=(K r—ω2M r)+jωC r ,因此H(ω)=Z(ω)-1= Φ Z r ΦT
。
ΦriΦrj
N
H ij(ω)=∑ m r[(ωr2-ω2)+j2ξrωrω]
上式中, ωr2=k r/m r, ξr=c r/2m rωr
m r、k r分别称为第r阶模态质量和模态刚度(又称为广义质量和广义刚度)。ωr、ξr和Φr分别称为第r阶模态频率、模态阻尼比和模态振型。
不难发现，N自由度系统的频率响应，等于N个单自由度系统频率响应的线形叠加。为了确定全部模态参数ωr、ξr和Φr( r=l，2，…，N)，实际上只需测量频率响应矩阵的一列(对应一点激振，各点测量的H(ω))或一行(对应依次各点激振，一点测量的H(ω)T)就够了。
试验模态分析或模态参数识别的任务就是由一定频段内的实测频率响应函数数据，确定系统的模态参数——模态频率ωr、模态阻尼比ξr和振型Φr＝(Φr1,Φr2,…ΦrN)T, r=1,2,…n
(n为系统在测试频段内的模态数)。
五、模态分析方法和测试过程
1)激励方法
为进行模态分析，首先要测得激振力及相应的响应信号，进行传递函数分析。传递函数分析实质上就是机械导纳，i和j两点之间的传递函数表示在j点作用单位力时，在i点所引起的响应。要得到i和j点之间的传递导纳，只要在j点加一个频率为的正弦的力信号激振，而在i点测量其引起的响应，就可得到计算传递函数曲线上的一个点。如果是连续变化的，分别测得其相应的响应，就
可以得到传递函数曲线。然后建立结构模型，采用适当的方法进行模态拟合，得到各阶模态参数和相应的模态动画，形象地描述出系统的振动型态。
根据据模态分析原理，我们要测得传递函数矩阵中的任一行或任一列，由此可采用不同的测试方法。要得到矩阵中的任一行，要求采用各点轮流激励，一点响应的方法：要得到矩阵中任一列，采用一点激励，多点测量响应的方法。实际应用时，单点响应法，常用锤击法激振，用于结构较为轻小，阻力不大的情况.对于笨重,大型及阻尼较大的系统,常用固定点激振的方法，用激振器激励，以提供足够的能量.
当结构过于巨大和笨重,以至于采用单点激振时不能提供足够的能量把我们感兴趣的模态激励出来.或者是结构在同一频率时可能有多个模态，这样单点激振就不能把它们分离出来,这时就要采用多点激励的方法,采用两个甚至更多的激励来激发结构的振动。
2)结构安装方式
在测试中使结构系统处于何种状态，是试验准备工作的一个重要方面。一种是经常采用的自由状态。即使试验对象在任一座标上都不与地面相连接，自由地悬浮在空中。如放在很软的泡沫塑料上；或用很长的柔索将结构吊起而在水平方向激振，可认为在水平方面处于自由状态。另一种是地面支承状态，结构上有一点或若干选定点与地面固结。
如果我们所关心的实际工况支承条件下的模态，这时，可在实际支承条件下进行实验。但最好还是以自由支承为佳。因为自由状态具有更多的自由度。
3)变时基方法的应用，
在进行瞬态信号与响应信号采样时，激励与响应之间，特征时间与特征频率的差异太大，激励是mS级的，响应是几百mS级到秒级。如果采用等时基传递函数做瞬态激励传函分析时，就存在频率分辨力(采样频率越低，分辨力越高)和时域波形精度(采样频率越高，时域波形精度越高)这一对无法克服的矛盾。由于脉冲激励信号作用时间较短，为了确保频率分辨力，采样频率不能太高，从而导致以下几种情况：(l)采到的激励信号偏大;(2)采到的激励信号偏小：(3)激励信号没有采上。计算出来的导纳值重复性差，相位不准。因此在变时基提出之前，大型结构无法用锤击法测出模态，只能使用火箭激励，因为火箭激励时加长了激励时间，且它可以产生方波激励信号。
变时基的原理：用较高的频率对力脉冲进行采样，用较低的频率对响应信号进行采样，两个采样频率的倍数就是变时倍数。采用变时基就可以解决以上问题。
六、步骤
有一根梁如下图所示，长(x向) 680mm，宽(y向) 50mm，高(z向) 8mm。欲使用多点敲击单点响应方法做其z方向的振动模态，可按以下步骤进行。
1、测点的确定
此梁在yz方向尺寸和x方向(尺寸)相差较大，可以简化为杆件，所以只需在x方向顺序布遭若干敲击点即可(本例乐用多点移步敲击单点响应方法)，敲击点的数目视要得到的模态阶数而定, 敲击点数目要多于所要求的阶数，得出的高阶模态结果才可信。此例中在x方向把梁分成16等份，即可以布17个测点。选取拾振点时要尽量避免使拾振点在模态振型的节点上，此处取拾振点在第6个敲击点处。
2、仪器连接
仪器连接如下图所示，力锤传感器接振教仪第一通道的电荷输入端，压电加速度传感器接振教仪第二通道的电荷输入端，振教仪的输入选择相应拨到压电加速度一端，其输出分别接采集仪第1，2通道。
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3、结构生成
仪器连接好后，启动DASP2000软件，选择模态分析按钮，进入模态分析
选择结构, 选择并设置结构参数。
选择结构置1 (1为筒支梁，2为等截面悬臂梁，3为等强度变截面悬臂梁，4为圆板)。然后在右面窗口中按x~16 y~1 z~1分布测点。
4、参数设置与采样
选择采样，进入采样界面在测量设置中设置传感器类型总测点数和原点导纳位置。总测点数根据结构自动读取，不可更改。在多次触发采样设置中设置每个测点触发采样次数，变时基倍数为4等。
用力锤敲击各个测点，观察有无波形，若无波形或波形不正常，就要检查仪器连接是否正确导线是否接通传感器工作是否正常等，直至示波波形正确为止。在
设置中选定采样频率(例如12000Hz)和变时倍数(例如
1，使用适当的敲击力敲击各测点，调节放大器的放大倍数或INV的程控倍数，直到力的波形和响应的波形即不过载又不是太小.选定采样时自动增加测点号，准备采样。
本例采样名为: NLD; 试验号默认为: 1; 数据路径: D:\DASPOUT. 分析结果路径和数据路径相同, 可按更改来设置文件名和采样数据存储路径; 采样类型设为: 变时基; 单位类型设为: 第一通道的工程单位设为: N (牛顿), 第二通道的工程单位设为: m/s2 (加速度); 其余通道本例不用。
最后输入标定值和工程单位. 通过示波已经定好了放大器的档位, 传感器灵敏度为K CH(PC/U), (PC/U表示每个工程单位输出多少PC的电荷, 如是力, 而且参数表中工程单位设为牛顿N, 则此处为PC/N; 如是加速度, 而且参数表中工程单位设为m/s2 , 则此处为PC/m/s2 )。
振教仪输出增益为K E ; 灵敏度适调为K SH (PC/U); 积分增益为K J (振教仪的一次积分和二次积分K J = 1); 仪器标称值为K D(mV/U)。
加速度(或力)峰值力200m/s2时输出为满量程5V, 则K D = 5/200 = 0.025 (V/m/s2);
速度峰值为200m/s时输出为满量程5V, 则K D = 5/200 = 0.025 (V/m/s);
位移峰值为2000μm时输出为满量程5V, 则K D = 5/2000 =0.0025 (V/μm)。
则DASP参数设置表中的标定值:
K = K CH×K E×K J×K D×1000/K SH(mV/U)
参数设置完后，选择自动增加测点号，按左窗下面的开始采样按钮，进入触发变时基采样状态，等待触发，并提示当前采样的点号和触发次数。根据提示从第一点按设定的触发次数测试到最后一个测点，自动记录下每次测试结果。测试过程中尽量避免连击现象，如果有连击现象，按中止采样按钮，改变测点号重新开始采样，将复盖原来数据。
5、分析
(1)调采样数据
采样完成后在中迭择分析,打开分析对话框，对采样数据进行传函分析，打开对话框，对采样数据进行传函分析。首先迭择要调入的测点号，按调入波形按钮，右面窗口中显示该测点的波形。以每一通道的力信号加力窗，按鼠标左键在力信号的左边，桉左窗口中的左边按钮，按鼠标左键在力信号的右边，桉左窗口中的右边按钮，宗成对力信号的力窗设置。对响应信号加指数窗，迭择系数。当系数为0时为不加指数窗。如图所示
(2)传函分析
设置宪成后按进行传函计算 , 完成迭定点传函分析, 显示分析结果。
按自动计算全部传函按扭, 可以分析完全部采样点的传函分析, 计算完成后提示: 所有测点的传函计算完毕。
(3)模态拟合
该软件采用集总平均的方法进行模态定阶，桉开始模态定阶，显示集总平均后的结果，用鼠标分别点峰值点，收取该阶频率，侬次收取各阶峰值，按保存按钮存盘。如果收取有误可按清除按钮清除当前结果。如图所示：
模态拟合采用复模态单自由度拟合的方法，按开始模态拟合得到拟合结果。
(4)振型编辑
质量归一和振型归一两种方式, 本例迭择质量归一, 完成后显示: 模态振型编辑完毕! 以后可以观察打印和保存分析结果, 也可以观察模态振型的动画显示。
(5)动画显示
按进入动画显示对话框, 根据每个对话框中的相应按钮可以动画进行控制, 如更换显示阶数显示轨迹; 在视图迭择中迭取显示方式: 单视图多模态和三视图; 改变显示色彩方式; 振幅速度和大小, 以及几何位置. 对于当前动画可输虫A VI格式的动画文档, 可直接用媒体播放器播放. 按模态输出为A VI文件, 弹出文件名对话框, 模态动画视频压缩对话中的压缩程序迭择Micorsoft Video 1.0方式, 确定后即可生成动画文件. 在保存的目录下调用文件, 显示动画。
输出报告数据文本图形打印图形存盘图形复制
七、结果和分析
1、记录模态参数
2、打印出各阶模态振型图
测试技术与实验方法 柳昌庆 第十三章课后参考答案
13-4有一应变式测力传感器，弹性元件为实心圆柱，直径D=40mm 。在圆柱轴向 和周向各贴两片应变片（灵敏度系数s=2.），组成差动全桥电路，供桥电压为10v 。 设材料弹性模量E=2.1?1011 pa ，泊松比υ=0.3。试求测力传感器的灵敏度（该灵敏度用μv/kN 表示）。 解：设受压缩 F,轴向贴的应变片 R S R R ξ=?=?31 横向贴的应变片：SR R R μξ=?=?43 设原电阻 4321R R R R === ，则受力F 后： 11R R R ?-= , 33R R R ?-=, 22R R R ?-= , 44R R R ?-= 电桥输出电压变化： x U R R R R R R R R U ) )((43214 231+-= ?
x x x U R R R U R R R R R U R R R R R R 22)(2 1212 12 212 1?+?- ≈?+?-?+?- =?++?-?+?- = x U S U U 2 )1(ξ +- =?∴ E r F E r F A F 22πσξπσ?=?=?=?= ?∴ 代入上式 x U E r F S U U 22)1(π?+-=?∴ 测力传感器灵敏度 E r SU U F U K x 22)1(π+=??= ) (101.2)(02.0) (1022)3.01(11 22Pa m V ?????+= π 又因为： 218.91002.11m N Pa ??=- 所以： ) (8.9102.1101.202.0) (103.11112N V K ??????? =-π N V 10102.32103.1-???= N V 91089.41-?= KN V μ4189.0= 13-5在一受拉弯综合作用的构件上贴有四个电阻应变片。试分析各应变片感受的应变，将其值填写在应变表中。并分析如何组桥才能进行下述测试：(1) 只测弯矩，消除拉应力的影响；(2) 只测拉力，消除弯矩的影响。电桥输出各为多少？ 组桥如图。
机械测试技术实验报告
《机械测试技术》 实验报告 学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化 学号：姓名 中北大学机械工程系 2012年5月15
实验一：用应变仪测量电阻应变片的灵敏度 一、实验目的 1．掌握电阻应变片的粘贴工艺技术； 2．掌握选择应变片的原则及粘贴质量的检查； 3. 掌握在静载荷下使用电阻应变仪测量方法； 1.掌握桥路连接和电阻应变仪工作原理； 5. 了解影响测量误差产生的因素； 6．为后续电阻应变测量的实验做好在试件上粘贴应变片、接线、防潮、检查等准备工作。 二、实验仪器及设备 常温用电阻应变片；等强度梁试件； 天平秤；砝码；INV1861应变调理器； 千分尺（0～25㎜）；INV3018C信号采集分析仪； 防潮用硅胶；游标卡尺； 电烙铁、镊子、砂纸等工具；小台钳、钢尺、划针； 502粘结剂（氰基丙烯酸酯粘结剂）；丙酮、乙醇、药棉等清洗器材等。 三、实验原理 电测法的基本原理是：将电阻应变片粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形（ΔL/L），应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变仪，可测量出应变片中电阻值的变化（ΔR/R），并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应变或应力值。电阻应变片的灵敏度是构件单位应变所引起应变片电阻值的变化量，用S来表示。 本实验中用到的是单臂电桥，即四分之一桥，工作中只有一个桥臂电阻随着被测量的变化而变化，设改电阻为R1，产生的电阻变化量为ΔR，原理如下图所示：
个 则输出电压0U 的值为： 01 4 e u u S =ε 式中, 0u 为输出电压，ε为应变值，e u 为供桥电压，0u 和ε可从分析仪中直接读出， e u 在应变仪中读出，S 为实验所求。 四、实验方法与实验步骤 1.选片。目测电阻应变片有无折痕、断丝、霉点、锈点等缺陷，缺陷应变片不能粘贴，必须更换。 2.测片。用数字万用表或电桥精确测量应变片电阻值的大小。注意：不要用手或不干净的物品直接接触应变片基底。测量时应放在干净的书面上，不能使其受力，应保持平直。记录各个应变片的阻值，要求应变片阻值精确到小数点后一位数字。对于标称电阻为120Ω的应变片，测量时数字万用表必须打到200Ω档位上，所测电阻值为原始电阻。要求同一电桥中各应变片之间阻值相差均不得大于0.5Ω，否则需要更换。 3.试件表面处理。实验所用试件为等强度梁，为使粘贴牢固，必须对试件表面进行处理，处理过程如下： （1）用细砂纸在等强度梁表面需贴片处打磨，打磨方向与贴片轴线位置成45度交叉。如等强度梁上有以前贴好的应变片，先用小刀铲掉。应变片为一次性消耗材料，粘贴后再起下来不能再用。 （2）用棉花球蘸丙酮、乙醇擦洗表面的油污和锈斑，直到干净再自行晾干。 （3）然后用划针在贴片处划出十字线，作为贴片坐标，再用棉球擦一下。 （4）打磨好的表面，如暂时不贴片，可涂以凡士林等防止氧化。 4.贴片。贴片过程如下： R1+δR R2 R4 R3 U e B D R2 A B C D R1 R4 R3 C 0
机械工程测试技术试卷与答案
《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定
2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?
软件测试技术实验报告——图书管理系统测试报告
图书管理系统测试报告
1简介 1.1编写目的 本测试报告描述了对图书管理系统的压力测试和对登录和注册功能的黑盒 测试，根据测试结果指导开发人员对软件产品进行完善和优化，给用户提供一份 客观的软件质量报告。本方案的主要读者为软件开发项目管理者、软件工程师、系统维护工程师、测试工程师、客户代表等。 测试流程： 制定测试计划开发测试脚本创建测试场景分析测试结果监视性能指标运行场景测试1.2系统简介 项目名称：图书管理系统 项目简介：本项目探讨了一个基于J2的图书管理系统的设计和实现。基于 J2下的图书管理系统用语言开发处理程序，选择强大的作为开发工具，用交互式 网站界面设计技术( )开发前台界面，后台数据库选择。本系统实现了基本的对书 籍信息、读者信息、借阅信息、归还信息、查询信息进行管理和操作等功能，可 以满足普通用户、管理员的需求。
1.3术语和缩略词参考资料 1）响应时间：客户端从给服务器发送一个请求开始直到完全接受了服务器反馈信息为止，这期间所用的时间称为响应时间。 2）吞吐率：即应用系统在单位时间内完成的交易量，也就是在单位时间内，应用系统针对不同的负载压力，所能完成的交易数量。 3）点击率：每秒钟用户向服务器提交的请求数。 4）图书管理系统项目开发计划，需求规格说明书，概要设计说明书，详细设计说明书。 5）黑盒测试：英文是。又称功能测试或者数据驱动测试。 6）等价划分测试：等价划分测试是根据等价类设计测试用例的一种技术。
2测试概要 2.1测试用例设计 2.1.1黑盒测试： 1)边界值法 用边界值法设计用户注册测试用例： a)先等价划分 b)边界值分析
《工程测试技术》实验指导书14页
《工程测试技术》实验指导书 目 录 实验一 电阻应变 片 的 原 理 及 应 用………………………………………………………………3 实 验 二 电 容 式 传 感 器 的 原 理 及 应 用……………………………………………………………8 实 验 三 光 纤 传 感 器 原 理 及 应 用…………………………………………………………………11 实 验 四 光 电 和 磁 电 传 感 器 原 理 及 应 用 (14) 实验一 电阻应变片的原理及应用 一、实验目的： 1. 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 2. 比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 3. 了解全桥测量电路的优点。 二、实验设备： 双杆式悬臂梁应变传感器、托盘、砝码、数显电压表、±5V 电源、差动放大器、电压放大器、万用表（自备）。 三、实验原理： ㈠ 单臂电桥实验 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R （1-1）
式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?=ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示，将四个金属箔应变片（R1、R2、R3、R4）分别贴在双杆式悬臂梁弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随悬臂梁形变被拉伸或被压缩。 图1-1 双杆式悬臂梁称重传感器结构图 通过这些应变片转换悬臂梁被测部位受力状态变化，可将应变片串联或并联组成电桥。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图 1-2 所示 R6=R7=R8=R 为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压 R R R R E U ??+?? = 211/4 0 （1-2） E 为电桥电源电压； 式 1-2表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021??? -=R R L 图 1-2 单臂电桥面板接线图 ㈡ 半桥性能实验 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，如图1-3所示。电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为 R R E k E U ??=??= 220ε （1-3） 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 E 为电桥电源电压。 式 1-3表明，半桥输出与应变片阻值变化率呈线性关系。 图1-3 半桥面板接线图 ㈢全桥测量电路 全桥测量电路中，将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻
实验数据处理的几种方法
实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等，从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分，是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系，便于分析和发现资料的规律性，也有助于检查和发现实验中的问题，这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到：（1）表格设计要合理，以利于记录、检查、运算和分析。 （2）表格中涉及的各物理量，其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 （3）表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 （4）表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部，说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系，揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点，它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是： （1）根据函数关系选择适当的坐标纸（如直角坐标纸，单对数坐标纸，双对数坐标纸，极坐标纸等）和比例，画出坐标轴，标明物理量符号、单位和刻度值，并写明测试条件。 （2）坐标的原点不一定是变量的零点，可根据测试范围加以选择。，坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当，以使图线居中。 （3）描点和连线。根据测量数据，用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时，每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出，以免混淆。连线时，要顾及到数据点，使曲线呈光滑曲线（含直线），并使数据点均匀分布在曲线（直线）的两侧，且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核，属过失误差的应剔去。 （4）标明图名，即做好实验图线后，应在图纸下方或空白的明显位置处，写上图的名称、作者和作图日期，有时还要附上简单的说明，如实验条件等，使读者一目了然。作图时，一般将纵轴代表的物理量写在前面，横轴代表的物理量写在后面，中间用“～”
测试技术实验报告3-2017
测试技术实验报告3-2017
实验题目：《测试装置动态特性的测量》 实验报告 第 3 组姓名+学号： 胡孝义 2111701272 付青云 2111701146 黄飞 2111701306 黄光灿 2111701322 柯桂浩 2111701321 李婿 2111701346 邝祎程 2111701312 实验时间：2017年12月29日 实验班级： 实验教师：邹大鹏教授 成绩评定：_____ __ 教师签名：_____ __ 机电学院工程测试技术实验室 广东工业大学 广东工业大学实验报告
一、预习报告：（进入实验室之前完成） 1.实验目的与要求: 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 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 2.初定设计方案: 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。 实验时确定的设计方案: 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，生成阶跃响应曲线。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。 (1)求有阻尼固有频率ωd ωd =2π/T d （2）求阻尼比ξ 利用任意两个超调量M 和M 可求出其阻尼比，n 是该两个峰值相隔的某一整周期数。计算公式为 ξ=2222n 4n n πδδ+ (3)求无阻尼固有频率ωn 计算出有阻尼固有频率ωd ，阻尼比ξ之后，根据公式可求出系统的固有频率ωn ωd = 2 1ξ ω-d (4)求弹簧的刚度和振子组件的质量 振子组件主要由振子、滑杆、振子位置调节器、阻尼片、传感器连接杆等组成。
机械工程测试技术基础实验报告
《机械工程测试技术基础》实验报告 专业 班级学号 姓名 成绩 沈阳理工大学机械工程学院 机械工程实验教学中心 2015年4月
目录 实验一金属箔式应变片——电桥性能实验1 1.1实验内容1 1.2实验目的1 1.3实验仪器、设备1 1.4简单原理1 1.5实验步骤2 1.6实验结果2 1.7思考题4 实验二状态滤波器动态特性实验4 2.1实验内容4 2.2实验目的4 2.3实验仪器、设备5 2.4简单原理5 2.5实验步骤5 2.6实验结果6 2.7思考题11 实验三电机动平衡综合测试实验11 3.1实验内容11 3.2实验目的11 3.3实验仪器、设备11 3.4简单原理12
3.5实验步骤12 3.6实验结果13 3.7思考题15 实验四光栅传感器测距实验15 4.1实验内容15 4.2实验目的16 4.3实验仪器、设备16 4.4简单原理16 4.5实验步骤16 4.6实验结果17 4.5思考题19 实验五 PSD位置传感器位置测量实验19 5.1实验内容19 5.2实验目的19 5.3实验仪器、设备19 5.4简单原理19 5.5实验步骤20 5.6实验结果20 5.7思考题23 -
实验一金属箔式应变片——电桥性能实验指导教师日期 1.1实验内容 1.2实验目的 1.3实验仪器、设备 1.4简单原理
1.5实验步骤 1.6实验结果 表1.1 应变片单臂电桥实验数据表
表1.2 应变片半桥实验数据表 根据实验结果计算单臂和半桥的灵敏度、线性误差、回程误差，在座标纸上分别画出单臂、板桥的输入及输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：
实验数据处理的几种方法
1.4 实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等，从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分，是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系，便于分析和发现资料的规律性，也有助于检查和发现实验中的问题，这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到：（1）表格设计要合理，以利于记录、检查、运算和分析。 （2）表格中涉及的各物理量，其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 （3）表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 （4）表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部，说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系，揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点，它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是： （1）根据函数关系选择适当的坐标纸（如直角坐标纸，单对数坐标纸，双对数坐标纸，极坐标纸等）和比例，画出坐标轴，标明物理量符号、单位和刻度值，并写明测试条件。 （2）坐标的原点不一定是变量的零点，可根据测试范围加以选择。，坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当，以使图线居中。 （3）描点和连线。根据测量数据，用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时，每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出，以免混淆。连线时，要顾及到数据点，使曲线呈光滑曲线（含直线），并使数据点均匀分布在曲线（直线）的两侧，且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核，属过失误差的应剔去。 （4）标明图名，即做好实验图线后，应在图纸下方或空白的明显位置处，写上图的名称、作者和作图日期，有时还要附上简单的说明，如实验条件等，使读者一目了然。
电气测试技术-实验指导书
电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月
实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
机械工程测试技术实验指导书
实验一 用“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率 1． 实验目的 一、 了解“双踪示波比较法”测试未知信号频率的原理； 二、 学习“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率； 三、 学习用 DASP 软件的频率计功能测试简谐振动的频率。 2． 实验原理 双踪示波比较法是采用双踪示波，同时看两个信号波形，其中一通道是已知频率的参考信号，另一通道是待测信号，通过对波形进行比较来确定简谐振动信号的频率。 双通道并行同步示波或采样信号，采用相同的采样频率f s, 所以，时间分辨率 1/S t f ?=相同，不同频率的正弦信号反映到波形上就是一个周期内的采样点数N 不同, 信号的频率为： 1f N t = ? 用光标读取已知频率为f 0参考信号的一个周期内的点数N1再读取待测信号的一个周期内的点数N2, 则被测信号的频率为： 1 02 x N f f N = 根据所测频率可以计算当前电机的转速：60x n f = (转/分钟) 3. 实验步骤 一） 、用双踪示波比较法测试简谐振动的频率 1、 开机进入 INV1601 型 DASP 软件的主界面，选择“双通道” 。进入双通道示波状态进行波形示 波。 2、 安装偏心激振电机，偏心激振电机的电源线接到调压器的输出端，把调速电机安装在简支梁中部，对简支梁产生一个频率未知的激振力，电机转速（强迫振动频率）可用调压器来改变，把调压器放在“60”档左右，具体调节以信号方便观察为准，注意调压器电压不可调的过高，以免烧坏电机。调好后在实验的过程中不要再改变电机转速。 3、 将 INV1601B 实验仪的内部信号源输出接到采集仪的第一通道（速度） 。将速度传感器布置在激振电机附近，速度传感器测得的信号接到 INV1601B 实验仪的第二通道速度传感器输入口上。 4、 INV1601B 实验仪功能选择设置旋钮置第二通道速度输入“速度”档。 5、 软件中“纵坐标尺度调整”选择“自动”档，以便观察波形；“两通道光标移动”选择“自动” ，可以分别对两路波形进行相关操作。 6、 采样频率可以使用“虚拟仪器库”内的“自动 SF 装置”设置。 7、 调节 INV1601B 实验仪信号源频率，振动稳定后，按鼠标左键，停下来读数，把光标移到第一通道一个波峰处，读取最大值所对应的点号 NC 值，记作' 1N ，向右移到相邻的峰值处读取相应的点号 NC 值，记作 ''1N ，第一通道正弦信号的一个周期内的点数 '''111N N N =-（移动过程中可使用“移动光标”悬浮窗中的图标来选取波峰点） 。
实验设计与数据处理
13125916 机电硕1308班 周晓易 1.某工厂进行技术改造，以减少工业酒精中甲醇含量的波动。原工艺生产的工业酒精中甲醇含量的总体方差为0.35.技术改造后，进行抽样检验，样品数为25个，结果样品甲醇含量的样本方差为0.15。问技术改造后工业酒精中甲醇含量的波动性是否更小？（α=0.05） 答：检验技术改造后工业酒精中甲醇含量的波动性是否更小，要使用χ2单侧（左侧）检验。已知σ2=0.35，n=25，s2=0.15。当α=0.05时，χ20.95（24）=CHIINV（0.95，24）=13.848，而χ2=24*0.15/0.35=10.286，χ20.95（24）>χ2，说明技术改革后产品中甲醇含量的波动较之前有显著减少。 2. A与B两人用同一种分析方法测定金属钠中铁的含量，测试结果分别为： A：8.0,8.0,10.0,10.0,6.0，6.0,4.0,6.0,6.0,8.0 B:7.5,7.5,4.5,4.0,5.5,8.0,7.5,7.5,5.5,8.0 试问A、B二人测定的铁的精密度是否有显著性差异？（α=0.05） 解答如图： 这里F＞1，为右侧检验，这时F 单尾临界值＞1，对于右侧检验，如果F＜F 单尾临界，或
者P(F<=f) 单尾＞α，就可以认为第一组数据较第二组数据的方差没有显著增大，否则就认为第一组的数据较第二组的数据的方差有显著增大。在本例中，由于P＞0.05，所以A、B 二人测定的铁的精密度无显著性差异。 3. 用新旧工艺冶炼某种金属材料，分别从两种产品中抽样，测定试样中的杂质含量，结果如下： 旧工艺：2.69, 2.28, 2.57, 2.30, 2.23, 2.42, 2.61, 2.64, 2.72, 3.02, 2.45, 2.95, 2.51 新工艺：2.26, 2.25, 2.06, 2.35, 2.43, 2.19, 2.06, 2.32, 2.34 试问新工艺是否更稳定，并检验两种工艺之间是否存在系统误差？（α=0.05）解答： 由于s21
检测 分析结果的数据处理及修约
检测分析结果的数据处理与修约 一．有效数字 一个数的有效数字包括该数中所有的肯定数字再加上最后一位可疑的数字。具体来说，有效数字就是实际上能测到的数字。例如，用万分之一天平秤量最多可精确到0.1mg ，称得的质量，如以克为单位，应正确记录到小数点后四位。 二．数字修约规则 数字修约采用“四舍六入五单双”的原则，即在所拟舍去的数字中，其最左面的第一个数字小于、等于4时舍去，等于、大于6时进一；所拟舍去的数字中，其最左面的第一个数字等于5时，若其后面的数字并非全部为“0”时，则进1，若5后的数字全部为“0”就看5的前一位数，是奇数的则进位是偶数的则舍去（“0”以偶数论）。 三．计算规则 几个数据相加或相减时，计算结果的绝对误差应与各数中绝对误差最大者相等，它们的和或差只能保留一位不确定数字，即有效数字的保留应以小数点后位数最少的数字为根据。 在乘除法中，计算所得结果的相对误差必须与各测量数值中相对误差最大者相近，因此有效数字的保留应根据这一原则进行判断。一般说来，以有效数字位数最少的数为标准，弃去其他数的过多的位数，然后进行乘、除。在计算过程中，可以暂时多保留一位数字，得到最后结果时，再弃去多余的尾数。 四．分析结果的有效数字的保留 1．结果≥10% 保留4位有效数字 2．结果在1%～10%之间保留3位有效数字 3．结果≤1% 保留2位有效数字 五．极端值的取舍 对同一样品进行多次分析（如标样分析）所得到的一组数据总是有一定的离散性，这是由于随机误差引起的，是正常的。但有时出现个别偏离中值较远的较大或较小的数，称为极端值。可借助统计方法来决定取舍。常用的统计方法有格拉布斯（Gru-bbs ）的T 值检验法。 将测得的一组值从小到大排成x 1，x 2，x 3，…，x n —1，x n 。先检验与邻近值差距更大的一个，即x 1或x n 。算出该组数的算数平均值（x ）和标准偏差（s ），则T 值为： s x x T n -=或 s x x T 1 -=
测试技术实验指导书(2017年04)
《机械工程测试技术基础》 实验指导书 戴新编 广州大学 2017.4
前言 测试技术顾名思义是测量和试验的技术。测试技术学习的最终目的是要解决实际问题，所以和理论课程相比，测试技术的实践环节显得更为关键。《机械工程测试技术实验》旨在提高学生综合应用从各门课程中学到的单元技术知识，独立构建、调试测试系统的能力，强化学生对测试系统工程实际的感性认识。它综合体现了各种单元技术在测试工程实际中的应用，是测试专业的学生接触工程实际的开始。 测试技术覆盖了很多知识领域，从测试信号的基本概念到现代测试信号分析方法，从传感器的基本原理到一个复杂大型的测试系统的建立，但在实际中，无法在一门课程里囊括所有这些知识和经验。本指导书根据目前实验室现有的实验条件及教学计划中的学时数，紧密结合理论教学，选择了一些重要的基本内容，实验主要为验证性实验，采用传统的实验模式，由实验教师指导学生完成实验。 通过实验，希望能够使学生牢固、熟练地掌握各种测试仪器的使用，学会调试测试系统的基本方法，包括传感器的使用，信号调理电路、数字化电路及显示单元的调试，在此基础上初步学会自行组建测试系统，并能够独立调试。 具体内容应包括：a.常用测试仪器的使用：在传感器使用及系统组建、调试的过程掌握示波器、数字万用表、信号发生器、稳压电源等的使用。b.传感器的使用：熟悉热电偶传感器、加速度传感器、液位传感器、转速传感器等原理及使用。c.常见物理量测试实验：温度测试实验、转速测试实验、液位测试实验、振动测试实验。由于条件限制，以上的实验内容还只能部分涉及。 实验完成后按要求应提交实验报告。实验报告是一种工程技术文件，是实验研究的产物。学生完成教学实验写出的报告，会为将来进行工程实验、科学研究书写实验报告打下基础，乃至于养成一种习惯，因此应按工程实际要求学生：内容如实，数据可靠；语言明确、简洁；书写工整、规范。实验报告的基本内容应包括实验题目、实验目的、实验仪器和设备（必要时画出连接图）、实验方法、实验结果（包括图表、数字、文字、表达式等）、对实验方法或结
机械工程测试技术试卷4,有答案
一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度 ，改善非线性，进行 温度 补偿。 4.为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 相邻 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数 。 7．信号的有效值又称为 均方根值 ，有效值的平方称为 均方值2ψ ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 离散的 ，后者频谱特点是 连续的 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 频率响应法 和 阶跃响应法 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 0()x t t - 。其几何意义是 把原函数图像平移至0t 位置处 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。
A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(B)是周期信号。 A ．5cos100()00 t t x t t π? ≥?=? ?
测试技术实验报告
测试技术实验报告 班级： 姓名： 学号： 河南科技大学机电工程学院测控教研室 二O一一年五月
实验一 测量电桥静态特性测试报告 同组人： 时间： 一、实验目的 1. 熟悉静态电阻应变仪的工作原理和使用方法 2. 熟悉测量电桥的三种接法，验证公式04n y e e δε= 3. 分析应变片组桥与梁受力变形的关系，加深对等强度梁概念的理解 4. 验证温度对测量的影响并了解消除方法 二、实验设备 静态电阻应变仪、等强度梁、砝码、应变片 三、实验原理 等强度梁受外力变形时，贴在其上的应变片的电阻也随之发生相应的变化。应变片连接在应变仪测量桥的桥臂上，则应变片电阻的变化就转换为测量电桥输出电压的变化，应变仪采用“零位法”进行测量。它采用双桥电路，一个是测量桥，另一个为读数桥。当测量桥有电压输出时，调整读数桥的刻度盘，使仪表指针为零。则此时读数桥读数与桥臂系数之比即为试件的实验应变值。 四、实验数据整理 在等强度梁上逐级加载、卸载，并把三种电桥接法的测量结果填入表1。 表1 三种电桥接法的测量结果处理 注：理论应变2 = E bh ε理，其中10b =；h=6mm ；E=2×1011N/m 2 五、问答题 1、 试分析实验中同一载荷下，半桥接法相对于单臂和全桥接法的仪器输出有什么不同？ 半桥接法时，仪器输出是单臂接法仪器输出的2倍，是全桥接法仪器输出的1/2，单臂
接法时01R U =U 4R ?± ，半桥时01R U =U 2R ?±，全桥时0R U =U R ?±。同时，由上图数据可以看出，每对应一个负荷时，半桥接法时的仪器输出是单臂时的2倍，全桥的1/2。 2、 单臂测量时若试件温度升高，仪器输出(指针)如何变化？说明变化的原因。 仪器输出将变大。当试件受力且试件温度升高时，输出电压F T 0R R 1U = +4R R ???? ??? ， R 为试件电阻，而本实验输出的是应变片的应变ε，F T 1R R 1=+S R R ε???? ??? ，若试件温度升高时，则没有温度影响 T R R ?，F 2R =SR ε?，显然，温度升高的变化1ε大于温度没有升高时的变化2ε，故试件温度升高时，仪器输出将变大。 3、 某等强度梁受力及布片如图所示，试问该如何组桥能测出力F ？若将该梁换成等截面梁， 又该如何布片？如何组桥？方能测出力F ？
测试技术与传感器实验报告..
测试技术与传感器 实验报告 班级： 学号： 姓名： 任课老师： 年月日
实验一：静压力传感器标定系统 一、实验原理： 压力传感器输入—输出之间的工作特性，总是存在着非线性、滞后和不重复性，对于线性传感器（如压力传感器）而言，就希望找出一条直线使它落在传感器每次测量时实际呈现的标准曲线内，并相对各条曲线上的最大偏离值与该直线的偏差为最小，来作为标定工作直线。标定工作线可以用直线方程=+表示。 y k x b 对压力传感器进行静态标定，就是通过实验建立压力传感器输入量与输出量 =+使它落之间的关系，得到实际工作曲线，然后，找出一条直线y kx b 在实际工作曲线内，由于方程中的x和y是传感器经测量得到的实验数据，因此一般采用平均斜率法或最小二乘法求取拟合直线。本实验通过最小二乘法求取拟合直线，并通过标定曲线得到其精度。即常用静态特性：工作特性直线、满量程输出、非线性度、迟滞误差和重复性。 二、准备实验： 1)调节活塞式压力计底座四个调节旋钮，使整个活塞式压力计呈水平状态如图6所示； 2)松开活塞筒缩紧手柄，将活塞系统从前方绕水平轴转动，使飞轮在水平转轴上方且活塞在垂直位置锁紧，调整活塞系统底座下部滚花螺母，使活塞筒上的水平仪气泡居于中间位置，如图6，并紧固调水平处的滚花螺母； 图6 调节好，已水平 3)被标定三个压力传感器接在截止阀上（参见下图7），打开截止阀、进气调速阀、进油阀，关闭进气阀和排气阀，将微调器的调节阀门旋出15mm左右位置； 4)打开空气压缩机，待空气压缩机压力达到0.4MPa时，关闭压气机。因为对于最大量程为0.25MPa的活塞式压力计，压力必须小于等于0.4MPa。 5)打开采集控制柜开关，检查串口连接情况。双击桌面的“压力传感器静态标定”软件，进入测试系统，如图7所示。
辽宁科技大学机械工程测试技术_期末考试
《机械工程测试技术基础》 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为_____和_____ 。 2.测量结果与_____ 之差称为_____ 。 3.将电桥接成差动方式习以提高_____ ，改善非线性，进行_____ 补偿。 4.为了_____温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 _____。 5．调幅信号由载波的_____携带信号的信息，而调频信号则由载波的_____ 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 _____，而双边频谱图的依据数学表达式是 _____。 7．信号的有效值又称为_____，有效值的平方称为_____，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是_____，后者频谱特点是_____。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是_____和_____。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= _____。其几何意义是_____。 二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ． 5cos100()00t t x t t π?≥?=??
测试技术基础实验报告汇总
实验一波形的成与分解 一、实验目的 1、加深了解信号分析手段之一的傅里叶变换的基本思想和物理意义。 2、观察和分析由多个频率、幅值和相位成一定关系的正弦波叠加的合成波形。 3、观察和分析频率、幅值相同，相位角不同的正弦波叠加的合成波形。 4. 通过本实验熟悉信号合成、分解的操作方法，了解信号频谱的含义。 二、实验结果 由傅里叶级数展开式，用一个频率为100hz、幅值为600正弦波的前五项谐波近似合成方波、三角波锯齿波、正弦整流波： 图1.1方波
图1.2锯齿波 图1.3三角波
图1.4正弦整流波
实验二典型信号的频谱分析 一、实验目的 1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的频谱特征，并能够从信号频谱中读取所需的信息。 2、了解信号频谱的基本原理和方法，掌握用频谱分析提取测量信号特征的方法。 二、实验原理 频谱分析可用于识别信号中的周期分量，是信号分析中最常用的一种手段。 信号频谱分析是采用傅里叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。 工程上习惯将计算结果用图形方式表示，以频率f为横坐标，X(f)的实部a(f)和虚部b(f)为纵坐标画图，称为时频—虚频谱图；以频率f为横坐标，X(f)的幅值A(f)和相位φ(f)为纵坐标画图，则称为幅值—相位谱；以f为横坐标，A(f)2为纵坐标画图，则称为功率谱。 频谱是构成信号的各频率分量的集合，它完整地表示了信号的频率结构，即信号由哪些谐波组成，各谐波分量的幅值大小及初始相位，揭示了信号的频率信息。 三、实验结果 图2.1 白噪声信号幅值频谱特性