《机械工程测试技术基础——振动测量与试验报告模板》
振动测量是机械工程领域中一项重要的测试技术，它主要用于分析机械设备的动态性能和故障诊断。本实验报告详细介绍了振动测量的基本原理、实验步骤以及结果分析，旨在帮助学习者掌握振动测量技术并能够独立完成试验报告。
一、实验目的
1. 了解交流电桥测量动态应变的基本原理，学习如何调整平衡网络。
2. 理解中间变换器的工作原理，熟练操作并熟悉信号处理流程。
3. 熟练调试关键波形，运用专业理论解释观察到的实验现象。
4. 通过调整振动图像，探究振动频率与传感器输出之间的关系，找出机械结构的固有频率。
二、实验原理
电桥测量动态应变时，采用等幅正弦波作为电源，其振幅变化由梁的应变引起的应变片电阻变化决定。在电桥输出端，得到的是载波频率为f0的调幅波。经过差动放大器和相敏检波器的处理，低通滤波器过滤掉载波和高次谐波，得到与应变信号形状相同的包络信号，最终在毫伏表上显示出应变的大小。当激励频率与梁的固有频率一致时，电桥输出信号达到最大，从而确定固有频率。
三、实验设备
实验需要用到的仪器和设备包括音频振荡器、低频振荡器、万用表、应变式传感器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、双踪示波器以及振动源等。
四、实验步骤
1. 完成应变模板的接线，建立电桥电路。
2. 加入交流偏置电压，设定音频振荡器的频率和幅度。
3. 连接振动台面、三源板和应变传感器模板。
4. 将应变模板与中间变换器模板相连。
5. 调整电桥输出平衡，形成“m”形波并使其靠近水平轴。
6. 开启振动，通过低频激励调整使振动明显。
7. 固定低频振荡器幅度，改变频率，记录电压峰-峰值。
五、实验记录
实验过程中，记录不同频率下的振动输出波形及其对应的电压峰-峰值，通过数据找出振动梁的自振频率。
六、实验结果分析
分析实验数据，发现随着低频信号频率的增加，电压输出峰峰值先增大后减小，最大值对应于固有频率，这与振动理论相符。
七、实验建议
预习实验内容对理解实验操作至关重要，特别是对调制解调和信号处理过程要深入理解。实验操作时，应按照由简至繁的顺序进行，先完成基本的实验结果，再逐步分析实验细节。
振动测量实验不仅要求学生掌握基本的测量原理和技术，还强调实践操作能力和数据分析能力。通过这样的实验，学生可以更好地理解和应用机械工程中的测试技术，为未来的工程实践打下坚实的基础。
