壓電式傳感器測振動實驗報告

　　篇一：壓電式傳感器實驗報告

　　一、實驗目的：了解壓電傳感器的測量振動的原理和方法。

　　二、基本原理：壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電片等組成。（觀察實驗用壓電加速度計結構）工作時傳感器感受與試件相同頻率的振動，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在晶片上，由于壓電效應，壓電晶片上產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷。

　　三、需用器件與單元：振動臺、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式傳感器實驗模板。雙蹤示波器。

　　四、 實驗步驟：

　　1、壓電傳感器裝在振動臺面上。

　　2、將低頻振蕩器信號接入到臺面三源板振動源的激勵源插孔。

　　3、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實驗模板兩輸入端，與傳感器外殼相連的接線端接地，另一端接R1。將壓電傳感器實驗模板電路輸出端Vo1，接R6。將壓電傳感器實驗模板電路輸出端V02，接入低通濾波器輸入端

　　Vi，低通濾波器輸出V0與示波器相連。

　　3、合上主控箱電源開關，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率和幅度旋鈕使振動臺振動，觀察示波器波形。

　　4、改變低頻振蕩器的頻率，觀察輸出波形變化。

　　光纖式傳感器測量振動實驗

　　一、實訓目的： 了解光纖傳感器動態(tài)位移性能。

　　二、實訓儀器： 光纖位移傳感器、光纖位移傳感器實驗模塊、振動源、低頻振蕩器、通信接口（含上位機 軟件） 。

　　三、相關原理： 利用光纖位移傳感器的位移特性和其較高的頻率響應，用合適的測量電路即可測量振動。

　　四、實訓內(nèi)容與操作步驟

　　1、光纖位移傳感器安裝如圖所示，光纖探頭對準振動平臺的反射面，并避開振動平 臺中間孔。

　　2、根據(jù)“光纖傳感器位移特性試驗”的結果，找出線性段的中點，通過調(diào)節(jié)安裝支架高度將光纖探頭與振動臺臺面的距離調(diào)整在線性段中點（大致目測）。

　　3、參考“光纖傳感器位移特性試驗”的實驗連線，Vo1與低通濾波器中的Vi相接，低通輸出Vo接到示波器。

　　4、將低頻振蕩器的幅度輸出旋轉到零，低頻信號輸入到振動模塊中的低頻輸入。

　　5、將頻率檔選在6~10Hz左右，逐步增大輸出幅度，注意不能使振動臺面碰到傳感器。保持振動幅度不變，改變振動頻率，觀察示波器波形及鋒-峰值。保持頻率振動不變，改變振動幅度，觀察示波器波形及鋒-峰值。

　　篇二：實驗六壓電式傳感器測振動實驗

　　一、實驗目的：了解壓電傳感器的測量振動的原理和方法。

　　二、基本原理：壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電陶瓷片等組成。（觀察實驗用壓電加速度計結構）工作時傳感器感受與試件相同頻率的振動，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應，壓電陶瓷片上產(chǎn)生正比于運動加速度的表面電荷。

　　三、需用器件與單元：振動臺、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式傳感器實驗模板。雙線示波器。

　　四、實驗步驟：

　　1、壓電傳感器已裝在振動臺面上。

　　2、將低頻振蕩器信號接入到臺面三源板振動源的低頻輸入源插孔。

　　壓電式傳感器性能實驗接線圖

　　3、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實驗模板兩輸入端，見圖7-1，屏蔽線接地。將壓電傳感器實驗模板電路輸出端V01（如增益不夠大則V01接入IC2, V02接入低通濾波器）接入低通濾波器輸入端VI，低通濾波器輸出V0與示波器相連。

　　4、合上主控箱電源開關，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率與幅度旋扭使振動臺振動，觀察示波器波形。

　　5、改變低頻振蕩器頻率，觀察輸出波形變化。

　　篇三：實驗二 壓電式傳感器測量振動

　　一、實驗目的

　�。�1）了解壓電式傳感器原理和測量振動的方法。

　�。�2）了解虛擬儀器的組成和使用。

　　二、基本原理

　　壓電式傳感器是一種典型的發(fā)電型傳感器，其傳感元件是壓電材料，它以壓電材料的壓電效應為轉換機理實現(xiàn)力到電量的轉換。壓電式傳感器可以對各種動態(tài)力、機械沖擊和振動進行測量，在聲學、醫(yī)學、力學、導航方面都得到廣泛應用。

　　壓電加速度傳感器測量振動的實驗原理如圖1所示。其中，電荷放大器原理如圖2所示。

　　圖1 壓電加速度傳感器測量振動原理圖

　　圖2 電荷放大器原理圖

　　三、需用器件與單元

　　主機箱±15V直流穩(wěn)壓電源、低頻振蕩器；壓電傳感器、壓電傳感器實驗模板、移相/相敏檢波器/濾波器模擬板；振動源、雙蹤示波器。

　　四、實驗步驟

　　1、按圖3所示將壓電傳感器安裝在振動臺面上(與振動臺面中心的磁鋼吸合)，振動源的低頻輸入接主機箱中的低頻振蕩器，其它連線按圖示意接線。

　　圖3 壓電傳感器測量振動安裝、接線示意圖

　　2、將主機箱上的低頻振蕩器幅值旋鈕逆時針轉到底（低頻輸出幅值為零），調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率在6～8Hz左右。檢查接線無誤后合上主機箱電源開關。再調(diào)節(jié)低頻振蕩器的.幅值使振動臺明顯振動（如振動不明顯可調(diào)頻率）。注意：振動源振動幅度合適即可，不可讓其振幅過大，以免損壞設備。

　　3、用示波器的兩個通道（正確選擇雙蹤示波器的“觸發(fā)”方式，TIME/DIV在50mS～20mS范圍內(nèi)選擇，VOLTS/DIV在0.5～50mV范圍內(nèi)選擇）同時觀察低通濾波器輸入端和輸出端波形，在振動臺正常振動時用手指敲擊振動臺同時觀察輸出波形變化。

　　4、改變低頻振蕩器的頻率（調(diào)節(jié)主機箱低頻振蕩器的頻率），觀察輸出波形變化。記錄幾組波形曲線。

　　5、將低通濾波器輸入端和輸出端的信號分別接到數(shù)據(jù)采集卡的A、B兩個端口。運行虛擬儀器軟件。用虛擬示波器替代示波器，改變低頻振蕩器的頻率（調(diào)節(jié)主機箱低頻振蕩器的頻率），觀察輸出波形的變化。（虛擬儀器軟件的使用，課堂上詳細講解。）

　　6.改變低頻振蕩器的頻率（調(diào)節(jié)主機箱低頻振蕩器的頻率），利用實驗軟件，記錄幾組波形曲線。（該軟件的使用，課堂上詳細講解。）

　　五、思考題

　�。�1）低頻振蕩器的作用是什么？

　　（2）實驗中壓電傳感器的測量電路采樣電壓放大器還是電荷放大器？

　　（3）分析所記錄波形曲線。（例如：波形的頻率或幅值發(fā)生什么變化，這樣的變化可能是什么原因造成的？或者從中可得出什么推論或結論，等等。）

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