壓電式傳感器測(cè)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
篇一：壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解壓電傳感器的測(cè)量振動(dòng)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(shí)驗(yàn)用壓電加速度計(jì)結(jié)構(gòu)）工作時(shí)傳感器感受與試件相同頻率的振動(dòng)，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(yīng)，壓電晶片上產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。
三、需用器件與單元：振動(dòng)臺(tái)、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉ｋp蹤示波器。
四、 實(shí)驗(yàn)步驟：
1、壓電傳感器裝在振動(dòng)臺(tái)面上。
2、將低頻振蕩器信號(hào)接入到臺(tái)面三源板振動(dòng)源的激勵(lì)源插孔。
3、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍍奢斎攵耍c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(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐份敵龆薞o1，接R6。將壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐份敵龆薞02，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(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率和幅度旋鈕使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，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(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)訓(xùn)目的： 了解光纖傳感器動(dòng)態(tài)位移性能。
二、實(shí)訓(xùn)儀器： 光纖位移傳感器、光纖位移傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、振動(dòng)源、低頻振蕩器、通信接口（含上位機(jī) 軟件） 。
三、相關(guān)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(yīng)，用合適的測(cè)量電路即可測(cè)量振動(dòng)。
四、實(shí)訓(xùn)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(duì)準(zhǔn)振動(dòng)平臺(tái)的反射面，并避開振動(dòng)平 臺(tái)中間孔。
2、根據(jù)“光纖傳感器位移特性試驗(yàn)”的結(jié)果，找出線性段的中點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)安裝支架高度將光纖探頭與振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面的距離調(diào)整在線性段中點(diǎn)（大致目測(cè)）。
3、參考“光纖傳感器位移特性試驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)到零，低頻信號(hào)輸入到振動(dòng)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(dòng)臺(tái)面碰到傳感器。保持振動(dòng)幅度不變，改變振動(dòng)頻率，觀察示波器波形及鋒-峰值。保持頻率振動(dòng)不變，改變振動(dòng)幅度，觀察示波器波形及鋒-峰值。
篇二：實(shí)驗(yàn)六壓電式傳感器測(cè)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>了解壓電傳感器的測(cè)量振動(dòng)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(shí)驗(yàn)用壓電加速度計(jì)結(jié)構(gòu)）工作時(shí)傳感器感受與試件相同頻率的振動(dòng)，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(yīng)，壓電陶瓷片上產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。
三、需用器件與單元：振動(dòng)臺(tái)、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉ｋp線示波器。
四、實(shí)驗(yàn)步驟：
1、壓電傳感器已裝在振動(dòng)臺(tái)面上。
2、將低頻振蕩器信號(hào)接入到臺(tái)面三源板振動(dòng)源的低頻輸入源插孔。
壓電式傳感器性能實(shí)驗(yàn)接線圖
3、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍍奢斎攵耍妶D7-1，屏蔽線接地。將壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐份敵龆薞01（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(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率與幅度旋扭使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，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(shí)驗(yàn)二 壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
（1）了解壓電式傳感器原理和測(cè)量振動(dòng)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(yīng)為轉(zhuǎn)換機(jī)理實(shí)現(xiàn)力到電量的轉(zhuǎn)換。壓電式傳感器可以對(duì)各種動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖擊和振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，在聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、導(dǎo)航方面都得到廣泛應(yīng)用。
壓電加速度傳感器測(cè)量振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(cè)量振動(dòng)原理圖
圖2 電荷放大器原理圖
三、需用器件與單元
主機(jī)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(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒁葡?相敏檢波器/濾波器模擬板；振動(dòng)源、雙蹤示波器。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、按圖3所示將壓電傳感器安裝在振動(dòng)臺(tái)面上(與振動(dòng)臺(tái)面中心的磁鋼吸合)，振動(dòng)源的低頻輸入接主機(jī)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(cè)量振動(dòng)安裝、接線示意圖
2、將主機(jī)箱上的低頻振蕩器幅值旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)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(jī)箱電源開關(guān)。再調(diào)節(jié)低頻振蕩器的.幅值使振動(dòng)臺(tái)明顯振動(dòng)（如振動(dòng)不明顯可調(diào)頻率）。注意：振動(dòng)源振動(dòng)幅度合適即可，不可讓其振幅過大，以免損壞設(shè)備。
3、用示波器的兩個(gè)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(shí)觀察低通濾波器輸入端和輸出端波形，在振動(dòng)臺(tái)正常振動(dòng)時(shí)用手指敲擊振動(dòng)臺(tái)同時(shí)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(jī)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(hào)分別接到數(shù)據(jù)采集卡的A、B兩個(gè)端口。運(yùn)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(jī)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(xì)講解。）
6.改變低頻振蕩器的頻率（調(diào)節(jié)主機(jī)箱低頻振蕩器的頻率），利用實(shí)驗(yàn)軟件，記錄幾組波形曲線。（該軟件的使用，課堂上詳細(xì)講解。）
五、思考題
（1）低頻振蕩器的作用是什么？
（2）實(shí)驗(yàn)中壓電傳感器的測(cè)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(jié)論，等等。）
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