加速度传感器振动测量实验指导书.doc

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加速度传感器振动测量实验指导书
一. 实验目的
     1. 通过本实验了解并掌握机械振动信号测量的根本方法。
二. 实验原理
1. 振动测量原理
     机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、构造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。
压电式加速度传感器在振动测试领域中应用广泛，可以测量各种环境中的振动量。
三. 实验仪器和设备
1. 计算机 n台
2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套
3. 加速度传感器〔YD-37〕 1套
4. 加速度传感器变送器〔LBS-12-A〕 1台
5. 蓝津数据采集仪〔LDAQ-EPP2〕 1台
6. 开关电源〔LDY-A〕 1套
7. 5芯对等线 1条
8. 振动实验台〔LZD-A〕 1 套
四. 实验步骤及内容
1. 振动测量实验构造如图1所示，将加速度传感器通过配套的磁座吸附在振动实验台底座上，然后将其输出端和变送器的输入端相连，变送器的输出端通过一根带五芯航空插头的电缆和数据采集仪3通道连接。
图1 振动测量构造示意图
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2. 启动效劳器，运行DRVI主程序，开启DRVI数据采集仪电源，然后点击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"进展效劳器和数据采集仪之间的注册。联机注册成功后，分别从DRVI工具栏和快捷工具条中启动"DRVI微型Web效劳器"和"内置的Web效劳器"，开场监听8600和8500端口。
3. 翻开客户端计算机，启动计算机上的DRVI客户端程序，然后点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的"DRVI局域网效劳器检测"，在弹出的对话框中输入效劳器IP地址〔例如：〕，点击"发送"按钮，进展客户端和效劳器之间的认证，认证完毕即可正常运行客户端所有功能。
4. 在DRVI软件平台的地址信息栏中输入如下信息" ://效劳器IP地址:8600/SensorLAB/"，翻开WEB版实验指导书，在实验目录中选择"加速度传感器振动测量"实验，按实验原理和要求设计该实验。
5. 本实验的目的是了解用加速度传感器进展振动测量的方法，首先需要将数据采集进来，蓝津信息提供了一个配套的8通道并口数据采集仪来完成外部信号的数据采集过程，在DRVI软件平台中，对应的数据采集软件芯片为"蓝津DAQ_A/D"芯片；数据采集仪的启动采用一片"0/1按钮"芯片来控制；振动信号的频谱，用一片"FFT"芯片来计算；另外，由于在用加速度传感器获取振动信号的时候，会带入一局部高频干扰信号，为了测量的方便，可以插入一片"数字滤波"芯片，用于构成低通滤波器，滤出高频成分，滤波前后的波形对应结果用一片"多路接线开关"
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来选择；还需要选择两片"波形/频谱显示"芯片，用于显示振动信号的时域波形和频谱；然后再根据所需的数组型数据总线的数量，插入5片"内存条"芯片，用于存储数组型数据；再加上一些文字显示芯片和装饰芯片，就可以搭建出一个"振动测量实验"的效劳器端，所需的软件芯片数量、种类、与软件总线之间的信号流动和连接关系如图2所示，根据实验原理设计图在DRVI软面包板上插入上述软件芯片，然后修改其属性窗中相应的连线参数就可以完成该实验的设计和搭建过程。
图2 振动测量实验〔效劳器端〕设计原理图
6. 对于客户端，与以前设计过的实验类似，必须在完成网络数据采集的根底上进展信号的分析和处理，在DRVI软件平台中，客户端是通过"TCP客户端"芯片和"定时器"芯片的组合来完成网络数据采集功能，另外还需采用"IP地址输入"芯片来指定数据共享效劳器的IP地址，其它的芯片那么与效劳器端根本一样，客户端所需的软件芯片数量、种类、与软件总线之间的信号流动和连接关系如图3所示。
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图3 振动测量实验〔客户端〕设计原理图
7. 在Web版的实验指导书中，还提供了本实验的参考脚本，可以直接点击附录中该实验脚本文件"效劳器端"和"客户端"的链接，将参考的实验脚本文件读入DRVI软件平台中并运行。效劳器端实验效果示意图如图4所示。
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图4 加速度传感器振动测量实验〔效劳器端〕效果图
8. 在振动实验台的电机转子上添加试重，启动电机，调整到一个稳定的转速，点击面板中的"开关"按钮，观察和分析所得到振动信号的波形和频谱，点击"多路接线开关"，观察滤波前后振动信号波形和频谱的变化情况并记录实验结果。
9. 关闭电机，在电