8.要求比较5、6中所得到的R1、R2、C1、C2的值，验证信号无失真传输条件。

　　注：为实验方便，在联接电路时可设R1=20kΩ，C1=C2=1μF，R2为一可变电阻，联接信号无失线.观察波形、数据的完整正确记录。

　　1.为什么输出信号波形与输入信号波形相同？信号无失真传输系统有什么结构特点？

　　答：该电路在R1=R2，C1=C2的情况下为信号无失真传输电路，九游会 J9官方网站所以输出信号波形与输入信号波形相同。

　　对信号传输系统进行观察分析可见，该电路由2个电阻电容并联结构串联而成，从输出点看为对称结构。

　　2.如果R1≠R2或C1≠C2，则系统的H(jω)与φ(ω)会产生什么样的变化？

　　2.正确理解电涡流传感器基本工作原理，要求在实验报告中给出电涡流传感器基本工作原理图和原理分析。

　　1.实验前应检查实验连接线是否完好，学会正确插拔连接线，这是顺利完成实验的基本保证。

　　2.由于悬臂梁弹性恢复的滞后及应变片本身的机械滞后，所以当螺旋测微仪回到初始位置后桥路电压输出值并不能马上回到零，此时可一次或几次将螺旋测微仪反方向旋动一个较大位移，使电压值回到零后再进行反向采集实验。

　　2.从理论上讲，重复多次测量所得V-X曲线应该是重合的，但每两次实际测量所得V-X曲线并不重合，试分析其原因。

　　3.试给出单臂电桥、双臂电桥、全桥的电路图。为什么在工作实践中应尽可能采用双臂电桥或者全桥？

　　1．掌握电涡流式传感器工作原理；初步掌握电涡流传感器在转速测量中的应用；学习实验现象的理论分析方法。

　　电容式传感器实验模块：同轴式差动电容组成的双T电桥检测电路，精密位移导轨。

　　霍尔传感器实验模块：霍尔传感器、梯度磁场、变换电路及日本进口高精度位移导轨。

　　主要包括：实验仪器设备的使用、实验数据与曲线、理论分析、回答思考题、总结收获。

　　1.观察实验台信号发生器和低频信号发生器，了解其功能，学会调节各种信号的振幅和频率。

　　答：如果R1≠R2或C1≠C2，则系统的H(jω)与φ(ω)均为与ω有关的函数，不满足测试系统不实真的条件H(jω)=k，φ(ω)=-t0ω。

　　1．了解箔式应变片的结构及粘贴方式；测试应变梁变形的应变输出；学习实验仪器的使用。

　　2．本次实验是为加强学生对应变片结构及性能的认识与了解而设置。通过本次实验，同时使学生初步掌握相关实验设备的性能与使用。

　　5.在R1=R2，C1=C2的情况下，在模拟电路的输入端输入一个正弦信号，并改变其频率，用示波器观察模拟电路输入输出信号的幅值与相位，比较两个信号，记下R1、R2、C1、C2的值。

　　6.改变电路中的R1、R2、C1、C2的值，观察电路输入输出波形直到输出信号发生失线.完成测试电路的联接。主机与模块电路连接示意图如下。

　　将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上，并调节测微仪使悬臂梁基本处于水平位置。确认接线无误后开启主机，并预热数分钟，使电路工作趋于稳定。调节模块上的WD电位器，使桥路输出为零。

　　7.用螺旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm，每位移1mm记录一个输出电压值，并记入下表。

　　开启主机电源，调节电机转速，根据示波器波形调整电涡流线圈与电机叶片的相对位置，使波形较为对称。

　　4.仔细观察示波器中两相邻波形的峰值，如有差异则是电机叶片不平行或是电机振动所致，可利用实验法测得特性曲线大致判断叶片的不平行度。

　　5.实际测量时，用电压/频率表2kHz档测得信号的频率，再计算电机转速。本实验转速计算方法为：转速=频率表显示值÷2。

　　2.用THBCC-1实验平台产生波形信号，利用示波器测量信号，读取信号的幅值与频率，绘制信号波形。

　　1．THBCC-1型信号与系统、控制理论及计算机控制技术实验平台，如图3所示；

　　波形发生器可以给出希望的标准波形信号，是信号分析与处理实验中不可或缺的实验仪器。信号的描述可以是数学表达式也可以是函数图形，即信号波形。示波器是显示信号波形的一种实用仪器，利用示波器可以方便地显示波形的幅值与频率(周期)，也可以方便地进行不同波形的比较。

　　1.为什么要对信号的波形进行观察？信号波形的变化主要对其观察哪几个参数？各参数的含义是什么？

　　答：对信号的波形进行观察可以帮助了解熟悉常用信号，加强理论教学的效果。信号波形的变化主要应对其观察信号的幅值、频率等参数。信号x(t)的幅值即是│x(t)│，它主要表征了信号的大小。信号x(t)的频率即是单位时间内完成波动的次数，是描述波动频繁程度的量，常用符号f表示，单位为Hz。

　　8.根据表中所测数据在坐标图上做出V—X曲线，利用端基一致拟合直线计算灵敏度S：S=ΔV/ΔX。

　　3、联接实验仪器设备。分别输出正弦波、方波、三角波、锯齿波，用示波J9九游会登录入口首页器观察各种波形。

　　4.观察调制波。将信号发生器和低频信号发生器都选择正弦波输出，分别用示波器观察并记录波形，将信号分别接如实验台的调制解调模块的调制信号输入口1和载波信号输入口1。

　　3.做单臂电桥实验时，由于应变片的零飘和蠕变现象的客观存在，桥路中的三个精密电阻与应变片的零飘值一致的可能性很小，如果没有采用补偿的话，单臂电桥测试电路必然会出现输出电压漂移现象，这是真实地反映了应变片的特性，但是只要采用了半桥或全桥测试电路，系统就会非常稳定，这是因为同一批次的应变片的飘移和蠕变特性相近，接成半桥和全桥形式后根据桥路的加减特性就起到了非常好的补偿作用，这也是应变片在实际应用中无一例外地采用全桥（或半桥）测试电路的原因。

　　1.连接主机与实验模块电源，并在主机上的振动圆盘旁的支架上安装好电涡流传感器，按图接好实验线主机与模块电路连接示意图

　　将电涡流支架顺时针旋转约700，安装于电机叶片之上，线圈尽量靠近叶片，以不碰擦为标准，线圈面与叶片保持平行。

　　2.调制波有什么特点？调整两路输入信号的频率和振幅时调制信号有什么变化？

　　信号无失线．掌握信号无失真传输的基本原理；熟悉信号无失真传输系统的结构与特性。

　　2．本次实验是为加强学生对信号无失真传输的基本原理及无失真传输系统的结构与特性的认识与了解而设置。通过本次实验，使学生初步掌握无失真传输系统的结构变化时其相应传输特性的变化。

　　2．本次实验是为加强学生对电涡流传感器工作原理及其应用的认识与了解而设置。通过本次实验，同时要求学生初步掌握相关理论分析方法。

　　1.设计一个有源(或无源)的无失真传输系统，并联接的信号无失线实验平台产生一个幅值固定、频率可变的正弦信号，此信号作为系统的输入信号。利用示波器测量系统输出信号的幅值与相位。

　　3.改变输入正弦信号的频率，用示波器观察模拟电路输入输出信号的幅值与相位，比较两个信号，记录R1、R2、C1、C2的值。

　　4.因为是小信号测试，所以调零后电压表应置2V档，实验中要尽量避免外界信号干扰。

　　1.为减少误差，在分析实验数据时应采用作图法，即绘制V-X曲线，如何利用V-X曲线获得应变片的灵敏度？

　　答：(1)对V-X曲线将起点和终点相连接即可得端基一致拟合直线，拟合直线的斜率即为灵敏度S的近似值。

　　(2)连接实际特性曲线上的每相邻两点作折线，对每小折线段的斜率求和再取平均值即可作为灵敏度S的近似值。

　　4.改变电路中的R1、R2、C1、C2的值，观察电路输入输出波形直到输出信号发生失线、C2的值，验证信号无失真传输条件。

　　信号无失真传输是指通过系统后，输出信号的波形与输入信号的波形完全相同，九游会 J9官方网站只有幅值上的差异与一定的延迟产生，具有特性的系统称为无失真传输系统。输入信号为x(t)时，系统输出为y(t)=kx(t-t0)，其幅频特性与相率特性分别为

　　本课程主要使用金属箔式电阻应变片、电容式传感器发、霍尔式传感器、电涡流式传感器四种传感器，以及实验公共电路模块和四种相应的传感器实验模块。

　　实验公共电路模块：提供所有实验中所需的电桥、差动放大器、低通滤波器、电荷放大器、移项器、相敏检波器等公用电路。

　　应变式传感器实验模块（包含电阻应变及压力传感器）：金属箔式标准商用称重传感器（带加热及温度补偿）、悬臂梁结构金属箔式、半导体应变、MPX扩散硅压阻式传感器、放大电路。

　　连接主机与模块电路电源连接线，差动放大器增益置于最大位置（顺时针方向旋到底），差动放大器“”“—”输入端对地用实验线V档。开启主机电源，用调零电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线，调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应J9九游会登录入口首页再变动。

　　由此可见，当R1C1=R2C2时H(jω)=R2/(R1R2)为一常数，满足测试系统不实真的条件。否则H(jω)为一与ω相关的函数，不满足测试系统不实真的条件。

　　如图所示，由题给数据描点用光滑曲线连接得实际特性曲线，连接实际特性曲线两端点得端基一致拟合直线。拟合直线的斜率即为灵敏度S的近似值，即

　　附：输出标称范围A=22.1-2.2=19.1，实际特性曲线处)，该装置的非线性度定义为B与A的百分比，即