四、虚拟失真度仪使用说明CSY-V9.0虚拟仪器.vi口区失真仪示被器频谱仪采样通道基波信号通道A-来样频率100KHV量程选择1V/DIV1信号显示基被信号、请波分量基波冻结量大值（(V)最小值V峰峰值(V）电压值(V)编入信号：2.196-1.8954.091C高联复位扫描速率谐波幅值(V)失真度（THD）茎波频率（(Hz)GO-LINK信号分折：1167.3693.9670.0240.5ms/div图1-37失真度仪1、基波频率显示该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其基波的频率。2、谐波幅值显示该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其谐波的幅值。其对应的相应谐波阶数由谐波分量按钮进行选择。3、失真度显示该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其失真度显示。4、扫描速率扫描速率针对的是横坐标，其最大的扫描速率是100ms/div，最小的扫描速率是0.5ms/div。用户可根据扫描速率观察曲线显示区域的曲线来估算一下信号的周期及频率。5、信号显示选择该按钮有三个选项，分别是在信号显示区域显示原始信号、基波信号或者余波信号。6、谐波分量选择该按钮有五个选项，用户可通过选择谐波分量来显示谐波阶数的幅值，幅值显示在谐波幅值显示框。26
26 四、虚拟失真度仪使用说明 图 1-37 失真度仪 1、基波频率显示 该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其基波的频率。 2、谐波幅值显示 该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其谐波的幅值。其对应的相应谐波阶数由谐波 分量按钮进行选择。 3、失真度显示 该显示框显示的是对信号进行谐波分析后，其失真度显示。 4、扫描速率 扫描速率针对的是横坐标，其最大的扫描速率是100ms/div，最小的扫描速率是0.5ms/div。 用户可根据扫描速率观察曲线显示区域的曲线来估算一下信号的周期及频率。 5、信号显示选择 该按钮有三个选项，分别是在信号显示区域显示原始信号、基波信号或者余波信号。 6、谐波分量选择 该按钮有五个选项，用户可通过选择谐波分量来显示谐波阶数的幅值，幅值显示在谐波幅 值显示框
五、软件使用注意事项：1、为什么在确认线路没问题的情况下运行软件，通讯连接指示灯仍然不亮？答：（一）请先确认通讯电缆是否已经连接。（二）检查是否已经正确安装了USB驱动。（三）请确认是否有其他也需要通讯的软件在运行。2、为什么我用1K的采样频率和50K的采样频率采集外部频率为1K的信号时，信号曲线都能正确显示，到底哪个是正确的呢？答：根据数字信号处理原理，采样频率至少在信号频率的两倍以上，所以用50K采样频率采集的信号是正确的。3、请问要得到信号的频率，有哪几种方法？答：在分析信号的频率时，在三个界面都能得出。（一）在用示波器界面，可以先冻结曲线，然后再通过观察曲线的周期来粗略地计算一下。（二）在频谱分析仪界面，可在频域显示区域通过搜索线来搜索。但是要选择合适的采样频率。（三）在失真度分析仪界面，通过选择基波信号输入，然后在基波频率显示框中读出，同样，请务必保证合适的采样频率。27
27 五、软件使用注意事项： 1、 为什么在确认线路没问题的情况下运行软件，通讯连接指示灯仍然不亮？ 答：（一）请先确认通讯电缆是否已经连接。 （二）检查是否已经正确安装了 USB 驱动。 （三）请确认是否有其他也需要通讯的软件在运行。 2、 为什么我用 1K 的采样频率和 50K 的采样频率采集外部频率为 1K 的信号时，信号曲线都能 正确显示，到底哪个是正确的呢？ 答： 根据数字信号处理原理，采样频率至少在信号频率的两倍以上，所以用 50K 采样频率采 集的信号是正确的。 3、 请问要得到信号的频率，有哪几种方法？ 答：在分析信号的频率时，在三个界面都能得出。 （一）在用示波器界面，可以先冻结曲线，然后再通过观察曲线的周期来粗略地计算一下。 （二）在频谱分析仪界面，可在频域显示区域通过搜索线来搜索。但是要选择合适的采样 频率。 （三）在失真度分析仪界面，通过选择基波信号输入，然后在基波频率显示框中读出，同 样，请务必保证合适的采样频率
第二章箔式电阻应变片实验实验一金属箔式应变片一一单臂电桥性能实验一、实验目的了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。二、基本原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。描述电阻应变效应的关系式为：△R/R=Ks式中：△R/R为电阻丝电阻相对变化K为应变灵敏系数，ε=△L/L为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1=EKε/4。三、实验器材主机箱（土4V、土15V、电压表）、应变传感器实验模板、托盘、码、万用表、导线等。应变片托盘引出线弹性体限程螺丝固定垫圈模板E382552688388888889888888加热丝应变片固定螺丝图2-1应变式传感器安装示意图如图2-1，将托盘安装到应变传感器的托盘支点上，应变式传感器（电子秤传感器）已安装在应变传感器实验模板上。传感器左下角应变片为R1，右下角为R2，右上角为R3，左上角为R4。当传感器托盘支点受压时，R1、R3阻值增加，R2、R4阻值减小。如图2-2，应变传感器实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片。没有文字标记的5个电阻是空的，其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设的。传感器中4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R2、R3、R4和加热器上。可用万用表进行测量判别，常态时应变片阻值为350Q，加热丝电阻值为50Q左右。28
28 第二章 箔式电阻应变片实验 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 描述电阻应变效应的关系式为：Δ R／R＝Kε 式中：Δ R／R 为电阻丝电阻相对变化， K 为应变灵敏系数，ε =Δ L/L 为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受 力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力 状态。单臂电桥输出电压 Uo1= EKε /4。 三、实验器材 主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 图 2-1 应变式传感器安装示意图 如图 2-1，将托盘安装到应变传感器的托盘支点上，应变式传感器（电子秤传感器）已安 装在应变传感器实验模板上。传感器左下角应变片为 R1，右下角为 R2，右上角为 R3，左上角 为 R4。当传感器托盘支点受压时，R1、R3 阻值增加，R2、R4 阻值减小。 如图 2-2，应变传感器实验模板中的 R1、R2、R3、R4 为应变片。没有文字标记的 5 个电 阻是空的，其中 4 个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设的。 传感器中 4 片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的 R1、R2、R3、R4 和加热器上。 可用万用表进行测量判别，常态时应变片阻值为 350Ω ，加热丝电阻值为 50Ω 左右
应变片501古风T托盘支点加热器加热电阻振动架应弯插座RRR2R3接主机箱土15VGE15元415gCO接主YOA机VolVd箱电2压接主机箱-4V表RwRw2Rw3O应变传感器实验模板图2-2应变传感器实验模板、接线示意图+4VR8Rw-4Y图2-3单臂电桥工作原理图四、实验步骤1、根据图2-3工作原理图、图2-2接线示意图安装接线。2、放大器输出调零将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接（Vi=0）：调节放大器的增益电位器RW3大约到中间位置（先逆时针旋到底，再顺时针旋转2圈）；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关：调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。3、电桥调零拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1，使电压表显示为零。4、应变片单臂电桥实验在应变传感器的托盘上放置一只码，读取数显表数值，依次增加码和读取相应的数显表值，直到200g（或500g）磁码加完。实验结果填入表2-1，画出实验曲线。29
29 图 2-2 应变传感器实验模板、接线示意图 图 2-3 单臂电桥工作原理图 四、实验步骤 1、根据图 2-3 工作原理图、图 2-2 接线示意图安装接线。 2、放大器输出调零 将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接(Vi＝0)；调节 放大器的增益电位器 RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电 压表的量程切换开关打到 2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器 RW4，使电压表显示为零。 3、电桥调零 拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位 器 RW1，使电压表显示为零。 ４、应变片单臂电桥实验 在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显 表值，直到 200g（或 500 g）砝码加完。实验结果填入表 2-1，画出实验曲线
表2-1重量(g)电压(mv)5、根据表2-1计算系统灵敏度S=△U/△W（△U为输出电压变化量，△W为重量变化量）和非线性误差8。=△m/yFSX100%式中△m为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yFS为满量程输出平均值，此处为200g（或500g）。实验完毕，关闭电源。6、利用虚拟仪器进行测量。五、思考题单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片：（2）负（受压）应变片（3）：正、负应变片均可以。30
30 表 2-1 重量(g) 电压(mv) ５、根据表 2-1 计算系统灵敏度 S＝Δ U/Δ W（Δ U 为输出电压变化量，Δ W 为重量变化量） 和非线性误差 δ。 δ=Δ m/yFS ×100％ 式中Δ m 为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yFS 为满量程输出平 均值，此处为 200g（或 500g）。实验完毕，关闭电源。 ６、利用虚拟仪器进行测量。 五、思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压） 应变片（3）；正、负应变片均可以