机械阻抗的测量

综合实验三机械阻抗的测量1、实验目的了解并掌握机械阻抗的概念。掌握机械阻抗的测量原理与测量方法。了解结构参数的变化对阻抗的影响。2、实验内容对被测对象的机械结构分析和功能分析；用正弦激励的方法，测定机械结构系统的幅频特性和相频特性；不断改变正弦激振力信号的频率，观察物体结构振动时的幅值、相位的变换过程;记录下频率、幅值相位的数据，并绘出幅频和相频特性曲线图利用实验结果对被测对象进行分析与讨论。3、实验系统框图及实验仪器设备3.1、系统框图如图1所示。信号源__.功率放大＞相位差计_放大器_k分析仪图1机械阻抗实验系统框图3.2、实验仪器设备机床B&K2010分析仪加速度计电荷放大器信号放大器电磁激振器功率放大器阻抗头相位差计4、实验步骤熟悉仪器，掌握2010型频谱分析仪，2712型功率放大器，2650型电荷放大器以及2971型相位差计各旋钮和开关的用途及调整方法，在单台工作下进行实际操作；仪器连线如图1所示，开机前将每台仪器的输出端调整旋钮调至最小档位；输入端调整旋钮调至最大档位，以确保仪器安全；首先将2010型外差式频谱分析仪的“正弦信号输出”接至2712型功率放大器的“输入端”，再将2712的输出信号接至激振器，激振器以柔性安装方式悬于支架上，并通过柔性杆和阻抗头与被测物体刚性连接；物体振动响应信号，经加速度计和2650型电荷放大器后，分别送入2971型相位差计和2010型频谱分析仪以测量物体的振动信号与力信号的相位差和振幅大小值。把直流电源的电压调至15V，电路调至0.5A，功率放大器的电路限定值(currentlimit)为3,输出阻抗为High，放大倍数为最大值。连线完毕，检查各台仪器输出、输入旋钮无误后，按图上信号顺序打开仪器电源开关。将2010型频谱分析仪的频率调至50Hz，正弦信号输出粗调幅值调至0.3V档位。对照加速度计灵敏度系数表，调整2650型电荷放大器灵敏度值。将2712型功率放大器电源开关调至负载接通档位，放大开关调至最大值档位。逐一扫频，分别读出某一频率瞎2971型相位差计显示值和2010型分析仪信号幅值测量仪表读数，并记录。5、数据处理根据记录的数据绘制出幅频响应曲线和相频响应曲线，利用总幅值法求出被测物体的固有频率和阻尼率。6、实验报告实验报告要包括以下内容：实验目的和意义实验原理和方法实验仪器及设备、耗材实验方案(实验方案设计、实验手段，操作步骤)实验原始记录(实验数据记录、现象记录、实验过程发现的问题)实验数据结果实验数据分析实验数据图表处理实验结果分析实验中出现问题的分析提高机床磨头的机械特性的方法7、操作安全及注意事项关机，测量完毕时，将正弦信号频率调至50Hz，正弦信号输出钮调至零，按与开机顺序相反的方向，逐台关掉或断开仪器电源；做实验时，务必正确选择仪器工作旋钮的档位，不可任意设定；每次实验，由一位同学操作仪器，其它同学观察并记录幅值大小变化和相位差;扫频时，应缓慢进行，待频率值稳定后再分别读出有关数据。8、预习思考题何为位移阻抗、速度阻抗和加速度阻抗？它们的含义是什么？何为驱动点阻抗、跨点传递阻抗？频率响应和阻抗有什么联系？测量阻抗有什么意义？机械阻抗的测量需要测量哪些数据？机械阻抗测量的方法有哪几种？各有什么优缺点？8001型阻抗头由什么组成，其作用是什么？为什么选择电磁激振器，其工作