1、实验十三 称重实验台应用实验一. 实验目的 1了解用应变片测力环制作电子称进行物品承重。2掌握对称重实验台进行定标和测量误差修正的方法。二. 实验原理 DRCZ-A型称重台由应变式力传感器、底座、支架和托盘构成。其中，力传感器由测力环和4个应变片构成的全桥电路组成。当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，通过电桥放大后产生电压输出。 图1 称重实验台结构示意图 电阻应变片是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的，其电阻丝一般用康铜材料，它具有高稳定性及良好的温度、蠕变补偿性能。测量电路普遍采用惠斯通电桥（如图2所示），利用的是欧姆定律，测试输出量是电压差。 图2 电阻应变片惠
2、斯通电桥测量电路为提高测量精度，称重实验台使用前可用标准砝码对其进行标定，得到物料重量与输出电压的关系曲线。实际使用时将测量电压按该曲线反求出实际重量就可以了。 三. 实验仪器和设备 1. 计算机 台 2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套 3. 打印机 1台 4. 称重台（DRCZ-A） 1个 4. 砝码 1套 5. USB数据采集仪 1台 四. 实验步骤 1. 关闭DRDAQ-USB型数据采集仪电源，将需使用的传感器连接到采集仪的数据采集通道上。(禁止带电从采集仪上插拔传感器，否则会损坏采集仪和传感器) 2. 开启DRDAQ-USB型数据采集仪电源。 3. 运行 DRVI主程序，点击D
3、RVI快捷工具条上的“ 联机注册“图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进行软件注册，出现“注册台数大于0”时表示注册成功，否则表示注册失败。 4. 点击DRVI快捷工具条上“系统”图标，点击“读IC资源文件”图标，在实验目录中选择“C:Program FilesDepushDRVI3.0scriptUSB脚本距离位移实验台FSS系列力传感器称重实验(服务器).xml”，建立实验环境。实验时先用砝码用两点法对称重传感器进行标定，得到本传感器电压/重量关系曲线。 图3 应变式力传感器称重实验 五. 实验报告要求 1. 简述实验目的和原理。 2. 画出y=kx+b直线图。六. 注意事项 1.
4、DRYB-5-A型传感器的称重或测量不超过2Kg的力（平稳，不含过强冲击）。 2. 不要冲击传感器或在其上施加过大的力，以免因过载而损坏传实验十四 转子实验台转速测量实验一. 实验目的1. 掌握回转机械转速测量方法。2. 掌握光电转速传感器和磁电转速传感器的工作原理。二 实验原理对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器和磁电转速传感器进行测量。1）采用光电传感器测量： 本实验用的是反射性光电开关类传感器，在同一壳体内装有发射器和接受器，光从发射器中发射到被测物体的反光纸上，然后再反射回接受器，从而产生感应。它利用光电转换的原理，将旋转物体的转速通过DRHYF-B型传感器转换成与其相
5、对应的脉冲电信号送给二次仪表，进行频率或转速的测量。将反光纸贴在圆盘的侧面，调整光电传感器的位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前23cm，并使其前面的红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部的敏感度电位器）。当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f，就可知道转速n。 图1 反射式光电转速传感器2）采用磁电传感器测量： 磁电式转速传感器是针对测速齿轮而设计的机-电能量变换型传感器（无源），它不需要供电，测速齿轮旋转引起的磁隙变化，在探头线圈中产生感生电动势，其幅度与转速
6、有关，转速越高输出电压越高，输出频率与转速成正比(如图2所示)。 图2 磁电式转速传感器工作特性将磁电传感器安装在转子试验台上专用的传感器架上，使其探头对准测速用15齿齿轮的中部，调节探头与齿顶的距离，使测试距离为1mm。在已知发讯齿轮齿数的情况下，测得的传感器输出信号脉冲的频率就可以计算出测速齿轮的转速。如设齿轮齿数为N，转速为n，脉冲频率为f，则有：n=f/N 。 通常，转速的单位是转/分钟，所以要在上述公式的得数再乘以 60，才能转速数据，即n=60f/N。在使用 60齿的发讯齿轮时，就可以得到一个简单的转速公式n=f。所以，就可以使用频率计测量转速。这就是在工业中转速测量中发讯齿轮多为
7、60齿的原因。 图3 磁电转速传感器的工作方式三. 实验仪器和设备 1. 计算机 台 2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套 3. 转子实验台 1套 4. USB数据采集仪 1台 四. 实验步骤 1. 关闭DRDAQ-USB型数据采集仪电源，将需使用的传感器连接到采集仪的数据采集通道上。(禁止带电从采集仪上插拔传感器，否则会损坏采集仪和传感器) 2. 开启DRDAQ-USB型数据采集仪电源。 3. 运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的“ 联机注册“图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测” 进行软件注册，出现“注册台数大于0”时表示注册成功，否则表示注册失败。 4. 点击 DRV
8、I快捷工具条上“系统”图标，点击“读IC资源文件”图标，在实验目录中选择“C:Program FilesDepushDRVI3.0scriptUSB脚本转子实验台转子实验台”，点击“磁电传感器转速测量（或光电传感器转速测量）”脚本，建立实验环境。 5启动转子试验台，调节到一稳定转速，点击实验平台面板中的“开始”按钮进行测量，观察并记录得到的波形和转速值，改变电机转速，进行多次测量。 五. 实验报告要求 1. 简述实验目的和原理，分析并整理转速测量结果。 六. 思考题1. 转速测量还可以采用其他哪些传感器进行？实验十五 转子实验台底座振动测量实验 一. 实验目的1. 掌握回转机械振动测量方法。2
9、掌握加速度传感器和速度传感器的工作原理。二 实验原理对于多功能转子实验台底座的振动，可采用加速度传感器和速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座的加速度和速度传感器放置在试验台的底座上，将传感器的输出接到变送器相应的端口，再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道，输入到计算机中。 图1 加速度和速度传感器振动测量压电式加速度传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量弹簧系统。根据压电效应的原理，当晶体上受到振动作用力后，将产生电荷量，该电荷量与作用力成正比，这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。速度传感器壳体内固定有磁铁，惯性质量（线圈组件）用弹性元件悬挂在壳体上。当振动物体在带动壳体振动时，在
10、传感器的工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动，切割磁力线，在线圈内产生感应电压，该电压值正比于振动速度值。与二次仪表（如振动烈度监视仪，瓦振监视仪等）相配接即可显示振动速度或相位。振动速度传感器被广泛应用于机械振动测量中，由于其工作频率较加速度传感器低，所以常常用于机械设备轴瓦、底座的震动测量。三. 实验仪器和设备 1. 计算机 台 2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套 3. 转子试验台 1套 4USB 数据采集仪 1台 四. 实验步骤 1. 关闭DRDAQ-USB型数据采集仪电源，将需使用的传感器连接到采集仪的数据采集通道上。(禁止带电从采集仪上插拔传感器，否则会损坏采集仪和传感器) 2
11、. 开启DRDAQ-USB型数据采集仪电源。 3. 运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的“ 联机注册“图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测” 进行软件注册，出现“注册台数大于0”时表示注册成功，否则表示注册失败。 4. 点击 DRVI快捷工具条上“系统”图标，点击“读IC资源文件”图标，在实验目录中选择“C:Program FilesDepushDRVI3.0scriptUSB脚本转子实验台转子实验台”，点击“加速度传感器振动测量实验（或加速度传感器振动测量）”脚本，建立实验环境。 5启动转子试验台，调整转速。观察并记录得到的振动信号波形和频谱，比较加速度传感器和速度传感器所测得的振动信号特点。观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱的变化规律。 五. 实验报告要求 1. 简述实验目的和原理。 2. 整理和分析实验中得到的振动信号的数据，并分析其结果。六. 思考题1. 为什么要采用加速度传感器来测量振动信号？2还可以采用哪些方式测量振动信号？
