新测试技术实验指导书

新测试技术实验指导书内容摘要：

可以得到这方面的初步知识。 2 实验说明 1178。 数据采集卡 :数据采集卡已安装于仪器内部，其信号输入端即为仪器上电压 /频率表的V1端。 十二位 A/D转换，精度为 1/2048，量程分 2OOMv、 lV、 lOV三档，可以根据实验采集电压范围选择量程，以获得较高精度。 采集速度分单次和连续两种模式，连续采集主要是对动态信号，速度 1～ 7档从 25000次 /秒～ 100次 /秒，用户可以根据动态信号的频率选定采集速度。 2178。 通讯约定 (串行口 RS232)，波特率 2400， 1位停止位，无奇偶校验。 21 3178。 安装 :数据采集卡使用计算机的 COM2口进行通讯，故计算机上的其他串行设备的安装必须做到 :① BIOS中的设置正确，中断号不能和 COM2所占用的中断号相冲突。 ② COM2口不能被占用。 ③ 建议将鼠标和 Modem分别放在 COMl口及 COM3口上，以减小设备冲突的可能性。 实验软件共两张盘，实验之前将 1号盘文件 (系统文件 )MSm32178。 ocx、 Commctrl178。 dll、CommdIg178。 dll、 Commtb32178。 dl四个文件拷入 Windows/95或以上操作系统的 System目录下 (注意 *178。 dll为隐含文件，应使用 查看 选项显示所有文件 )。 将 2号盘的执行文件 CSY178。 EXE复制至用户指定的目录下，并在桌面上建立快捷方式。 4178。 实验软件使用说明 : 点击 CSY图标进入采集系统初始界面图（ 10） 图（ 10）初始界面 ① 点击“帮助”按钮先查看帮助信息。 ② 点击“设置”按钮进入设置界面图（ 12）。 在 设置 界面中根据实验项目的各个参数进行正确有效的设置，并输入实验者称呼和实验项目名称，否则实验结果将不被承认。 22 图（ 12） 设置界面 ③ 点击 开始 按钮进入数据采集图（ 13），数据采集分单次采和连续采两种模式，单次采每次最多采 30个点在坐标上显示，坐标右边排列为采集数值。 坐标上最多可同时容纳四条曲线，数据分析仅对其中第一条 (红色线 )，蓝色线为拟合曲线，其余三条坐标曲线仅作为与第一条曲线进行比较之用，例如实验中电桥测试系统中单臂电桥与半桥、全桥性能比较。 电涡流传感器中测试材料不同时的特性曲线之比较。 电感式传感器测试电路交流激励频率不同时特性及灵敏度的比较。 连续采集每帧坐标上采集点 数为 100点。 用户要根据交变信号的频率选定合适的采集速度，以其获得完整的信号频率。 最高采集频率为 lK左右，连续采集每帧坐标上同样最多也可容 4条曲线，但频谱曲线只是针对第一条而言。 转速 测试最低转速为 ／秒，信号频率 (脉冲信号 )均要通过 转速 插口送入采集卡中。 清除 键可以清除不需要的坐标曲线，建议进行数据采集之前按此键，以保证所采集到的数据为正确值。 ④ 按 打印 按钮进入结果存盘打印界面。 功能是将实验报告打印出来。 在此之前应保证计算机中打印机的正确设置，打印纸的设置应和用户使用的打印纸一致 (在 属性 选项中 )。 采集故障分析 : 1178。 不能进入主画面 :请检查是否按要求将随仪器附带的软件正确地拷入指定的目录。 2，按 开始 键不能进入采集画面，或不能进行采集，请检查 Windows调制解调器 选项中的 诊断 栏目，检查 COM2是否存在或已被占用，或 COM4口的中断号是否和 COM2相冲突。 3178。 若能进入采集画面，但不能进行证常采集 (BUSY不能变成 OK)，则检查实验仪与计算机的通讯线是否连接正常或看实验仪是否开机。 23 图（ 13） 数据采集界面 图（ 14）结果存盘打印界面 24 实验 12 振动测试 1 实验目的 （ 1） 学习机械振动的测试方法； （ 2） 掌握计算机测试系统的组成； （ 3） 对振动信号的频谱分析； （ 4） 用正弦激振法求机械系统的固有频率。 注：因设备有限，本实验为演示实验 2 实验仪器及连接 3 实验内容一 …… .―振动信号的频谱分析 实验步骤 （ 1）将正弦信号发生器调至某个频率对简支梁激振； （ 2）将加速度器的信号送入电荷放大器，通过数据采集卡中的 AD 转换器将数据采集到计算机； （ 3） 用虚拟仪器对采集到的振动信号进行 频谱分析。 实验报告内容 (1) 画出振动信号图； （ 2） 画出振动信号的幅值谱； （ 3） 比较信号发生器的频率与幅值谱的最高频率是否相等。 4 实验内容 二 …… 用正弦激振法求 简支梁 的固有频率 实验步骤 1) 将正弦信号发生器调至某频率对简支梁激振； 2) 将加速度器的信号送入电荷放大器，通过数据采集卡中的 AD 转换器将数据采集到计算机，用虚拟仪器对采集到的振动信号进行幅值谱分析，记录最高幅值。 3) 逐步增加信号发生器的频率，再作（ 2），直至画出简支梁系统的幅频特性。 频率－幅值填记录表： 频率 幅值 实验报告内容 （ 1）用正弦激振法求系统固有频率的原理； （ 2）根据记录描点画出幅频特性，找出简支梁的固有频率； （ 3）实验体会和改进意见。 数据采集卡 （计算机 PCI插槽上） 电荷放大器 正弦信号 发生器 电动式激振器 压电式加速度传感器 振动台 虚拟仪界面 功率放大器 25 3 2 1 0 1 2 3 4 500 . 511 . 522 . 533 . 544 . 553 2 1 0 1 2 3 4 500 . 511 . 522 . 533 . 544 . 55Matlab 信号分析入门 1． Matlab 中的信号表示方法 Matlab 中的基本数据类型是向量和矩阵，所以很自然地，信号处理工具箱中的信号也用向量或矩阵表示。 列向量和行向量表示单通道信号，矩阵表示多通道信号，矩阵中的每一列表示一个通道。 例如， x=[4 3 7 9 1]39。 %定义了一个 5 采样点的离散信号。 %以 x 为基础，可以定义三通道信号 y=[x 2*x x/2] y = 2． FFT Example 1: t=0:.001:.255。 %从 0开始，间隔 x=sin(2*pi*25*t)。 %产生信号 x %绘出时域图形， plot(x(1:180))为画出 x 数组中第 1到第 180个数据 subplot(211),plot(x(1:180))。 title(39。 Original time domain signal39。 )。 %（ 211） 2排， 1列，第 1张图 X=fft(x,256)/128。 %求 x的傅立叶变换 Mx=abs(X)。 %求 X的幅值 f=1000/256*(0:127)。 %频率间隔 f=1000/256 subplot(212),plot(f(1:128), Mx(1:128))。 title(39。 Magnitude spectrum39。 )。 xlabel(39。 Frequency (Hz)39。 )。 需要注意的是， Matlab约定向量和矩阵的下标从 1开始，如果用户要指定信号的真实时间下标，则应另外构造一个向量作为时间轴。 如： n=[3 2 1 0 1 2 3 4 5]。 %时间轴向量 y=[1 4 3 2 0 4 5 2 1]。 %采样点向量 stem(n,y)。 %绘出离散的有真实时间下标的图 用 plot（）指令可以 绘 出 连续的波形： plot(n,y)。 26 0 50 100 150 200 250 3001 0 . 500 . 51W i n d o w e d t i m e d o m a i n s i g n a l0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50000 . 51M a g n i t u d e s p e c t r u mFr e q u e n c y ( H z )0 20 40 60 80 100 120 140 160 1801 0 . 500 . 51O r i g i n a l t i m e d o m a i n s i g n a l0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50000 . 20 . 40 . 60 . 8M a g n i t u d e s p e c t r u mFr e q u e n c y ( H z ) Example 2: t=0:.001:.255。 win=hanning(256)。 x=sin(2*pi*25*t).*win39。 % 加 Hanning窗 subplot(211),plot(x(1:256)), title(39。 Windowed time domain signal39。 )。 X=fft(x,256)/128。 Mx=abs(X)。 f=1000/256*(0:127)。 subplot(212),plot(f(1:128), Mx(1:128)), title(39。 Magnitude spectrum39。 )。 xlabel(39。 Frequency (Hz)39。 )。 Example 3: Fs=1000。 t=(0:1/Fs:)。 % from 0 step to , 512 points. x=2*sin(2*pi*60*t)+*sin(2*pi*120*t)。 y=x+3*randn(size(t))。 X=fft(x,256)/128。 Y=fft(y,256)/128。 Mx=abs(X)。 My=abs(Y)。 f=1000/256*(0:127)。 subplot(221),plot(x(1:128)), title(39。 Original time domain signal39。 )。 27 0 50 100 15042024O r i g i n a l t i m e d o m a i n s i g n a l0 200 400 6000123M a g n i t u d e s p e c t r u mFr e q u e n c y ( H z )0 50 100 150 1 001020N o i s e t i m e d o m a i n s i g n a l0 200 400 6000123M a g n i t u d e s p e c t r u mFr e q u e n c y ( H z ) %（ 221） 2排， 2列，第 1张图 subplot(222),plot(f(1:128), Mx(1:128)), title(39。 Magnitude spectrum39。 )。 xlabel(39。 Frequency (Hz)39。 )。 %（ 222） 2排， 2列，第 2张图 subplot(223),plot(y(1:127),39。 g39。 ), title(39。 Noise time domain signal39。 )。 %（ 223） 2排， 2列，第 3张图 subplot(224),plot(f(1:127),My(1:127),39。 g39。 ), title(39。 Magnitude spectrum39。 )。 xlabel(39。 Frequency (Hz)39。 )。 %（ 224） 2排， 2列，第 4张图 Example 4: t=0::。 y=sin(2*pi*50*t)+sin(3*2*pi*50*t)/3+sin(5*2*pi*50*t)/5+sin(7*2*pi*50*t)/7。 Y=fft(y)。 Pyy=abs(Y)/195。 f=1000*(0:255)/512。 subplot(211),plot(t(1:60),y(1:60)),title(39。 Timedomain signal39。 ) subplot(212),plot(f,Pyy(1:256))。