幅频曲线
传感器与测试技术实验指导书
河北科技大学机械电子工程学院
2007年4月
实验一 传感器的静态标定
一、实验目的：
1．学习YJD-1型电阻应变仪的使用方法。 2．学习测量装置静态特性的标定方法。
3．掌握用分析软件对电阻应变式测力传感器的静态标定方法。 4．学习掌握电阻应变片的粘贴技术。
二、实验仪器：
１ YJD-1型电阻应变仪 ２ 电阻应变式传感器 3 计算机及分析软件
三、实验系统及测试原理
图1 实验系统框图
新设计制造的传感器，需要对其参数和性能进行标定，以便检查是否符合设计要求。 另外，随着时间和周围环境的变化，使用中传感器的参数会发生变化，故需要进行定期 校准，所以测量装置的标定，是一项经常性，非常重要的工作。
电阻应变式测力传感器的静态标定，就是在静态下，通过加载装置对传感器施加载荷，同时由应变仪读取输出，而获取传感器的静态特性参数，如灵敏度，非线性度，回程误差等。
四、实验步骤
1 粘贴应变片
（1）惠斯登电桥挑选两个电阻值120Ω左右的电阻应变片,阻值差小于0.5Ω。 （2）砂纸打磨等强度梁，去除污物，用酒精清洗。 （3）用502胶水粘贴电阻应变片。（一片粘贴在受力的位置，一片粘贴在不受力的位置。） （4）用万用表检查有无短路、断路，引线与等强度梁间的绝缘电阻应大于150M Ω。 （5）焊接导线，并用胶带纸固定，在常温下，放置24小时后，方可使用。
图
2 自制电阻应变式传感器
2 仪器的操作使用方法：
（1）联接电桥：将应变式传感器的应变片引出导线分别接于仪器的A 、B 、C 三点,并将接线柱旋紧,组成半桥单臂测量电路。
（2）调整灵敏系数盘K，使之与应变片的灵敏系数K相符。
（3）检查指示器指针是否准确的停止在机械零位，否则必须校正后方可工作。
（4）检查微调，中调，粗调三个调节旋钮，是否都指在零位。
（5）经指导老师检查无误后，方可打开电源。
（6）将选择开关旋到“预”上，调节“电阻平衡”，“电容平衡”两电位器，使指示电表的指针指于零位。然后将开关旋到“静”的位置，再调节“电阻平衡”使指针指于零位。在“预”、“静”反复调整几次后，此时电桥已予调平衡。
（7）仔细观察三分钟，电表指针不应有漂移。
（8）进行加载，指针偏移零位，旋转“微调”旋钮使指针指回零位，记下此时“微调”旋钮读数。加载：100，200，300，400，500（g）记录读数。
依次卸载并记录读数。注意卸载至零载荷时，不要忘记将微调旋钮读数记录下来。
五实验结果的整理与计算
1用分析软件进行数据处理
（1）打开计算机。
（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。
（3）进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。
（4）进入实验，点击实验一“应变式传感器的标定”。
（5）将实验记录的各数据分别填入，点击“作图”。
（6）按端点线性、最小二乘法二种方法做出拟合直线，求出线性误差。
（7）绘出回程误差特性曲线，并确定其回程误差H。
（8）确定本测力传感器的静态灵敏度S。
2 用计算法进行数据处理
（1）线性误差()f L
线性误差是指测量装置校准曲线与规定直线之间的最大偏差。在静态测量的情况下，用实验来确定被测量的实际值和测量装置示值之间的函数关系的过程称为静态校准，所得到的关系曲线称为校准曲线。
（2）常用的规定曲线
１）端基直线
端基直线是一条通过测量范围的上下限点的直线。端基线性是生产中选择拟合直线的一种简便方法。具体做法是：以校准曲线的首尾（即额定的最小与额定的最大值）相连的直线作为所选择的拟合直线。如图4所示。
X
图3 校准曲线与非线性度 图 4 端基直线
线性误差计算如下：
%100?=
A
B
L f 式中 L f —相对线性误差
B ——距拟合直线最大偏差的绝对值； A ——输入为最大值时的输出值。
２）独立直线（也称最小二乘法线性）
最小二乘法拟合直线的原则就是
∑=?
n
i i
1
2为最小值。i ?为校准曲线和拟合直线第ｉ对应
值之间的残差。最小二乘法拟合直线的方程为：
b Kx y +=
式中 Ｋ——拟合直线的斜率
ｂ——为拟合直线与纵坐标的截距
斜率Ｋ和截距ｂ可按下式计算：
()
∑∑∑∑∑--=
2
2
i i i i i i x x n y x y x n K
()
∑∑∑∑∑∑--=
2
2
2
i
i
i
i
i
i
i
x x n y x x y x n b
由方程b Kx y += 做出拟合直线，此直线为最佳拟合直线，于是可求出线性误差
%100?=
A
B
L f 用最小二乘法求得的拟合直线的拟合精度最高，但计算比较繁琐。
（3）回程误差（H ）
回程误差也叫滞后或差变。它表明测试系统在正、反行程期间输出—输入曲线不重合的程度。回程误差的大小一般由试验确定。其值以正反行程时定度曲线间的最大距离h 或h
和A 之比的百分数表示。如图5所示。
x
图5 回程误差
%100?=
A
h
H
（3）灵敏度（S ）
灵敏度表示输出变化量与输入变化量之比。线性测量装置定标曲线的拟合直线的斜率就是其静态灵敏度。灵敏度可由下式求得：
S=
）
输入量的变化量（）
输出量的变化量（x y ??
注意：灵敏度有量纲，指每单位输入量所得输出量的大小。
六、思考题
本次实验中，为什么在悬臂梁上贴2个应变片？贴在不受力部位上的应变片起什么作
用？
七、实验报告内容
1 实验名称、目的、所用仪器。
2 实验系统框图
3实验数据处理—电阻应变式测力传感器静态特性指标评定。
（1）线性误差：按端点线性、最小二乘法二种方法做出拟合直线、求出线性误差。 （2）绘出回程误差特征曲线,并确定其回程误差H 。 （3）确定本测力传感器的静态灵敏度S 。 4 回答思考题。
实验二 测试装置无失真测试
一、实验目的：
1 观察一阶测量装置频率响应特性曲线,了解参数τ变化对其的影响。
2 观察二阶测量装置频率响应特性曲线,了解参数ζ、n f 变化对其影响。
二、实验仪器：
1.计算机及分析软件
2.打印机
三、实验原理
测量装置具有不失真测量的特性：
设有一个测量装置，其输出)(t y 和输入)(t x 满足下列关系
)()(00t t x A t y -=
其中00t A 和都是常数，此式表明此装置输出的波形和输入波形精确一致，只是幅值波放大0A 倍和时间上延迟了0t 时间而已。根据上式作傅立叶变换来考察测量装置实现测量不失真的频率特性。若要求装置的输出波形不失真，则其幅频和相频特性应分别满足：
ω
ω?ω00)(t A A -===）（常数
)(ωA 不等于常数时所引起的失真称为幅值失真，)(ω?与ω之间的非线性关系所引起
的失真称为相位失真。
从实现测量不失真条件看一阶测量装置：测量装置的时间常数τ原则上越小越好。 从实现测量不失真条件看二阶测量装置：一般来说，在ζ=0.6~0.8时，可以获得较为合适的综合特性。当ζ=0.70时，在0~0.58n ω的频率范围内，幅频特性)(ωA 的变化不超过5%，同时相频特性)(ω?也接近于直线，因而产生的相位失真也很小。
四、实验内容与步骤
1改变参数τ，画出一阶测量装置幅频、相频特性曲线。 （1）打开计算机
（２）点击桌面上的“虚拟实验系统”。
（3）进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。
（4）进入实验，点击实验二“测量装置实现无失真测试条件”。 （5）点击对话框中的“一阶系统”。
（6）改变τ值，设()Hz f 100~0=变化，画出幅频、相频曲线进行分析。确定幅值误差%5<工作频率范围。
2改变参数ζ、n f ，画出二阶测量装置幅频、相频特性曲线。 （１）打开计算机。
（２）点击桌面上的“虚拟实验系统”。
（３）进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。
（４）进入实验，点击实验二“测量装置实现无失真测试条件”。
（５）点击对话框中的“二阶系统”。
（６）改变ζ值，确定n f ＝２０Hz ，()Hz f 100~0=变化，画出幅频、相频曲线，分析改变ζ对测量装置的影响。求出最佳阻尼。
3 在707.0=ζ值条件下，改变n f ，()Hz f 1000-=变化，画出幅频、相频曲线进行分
析，确定对不失真频率范围影响。
最佳阻尼比ζ=0.707,在最佳阻尼比下,改变固有频率f n ,观察幅、相频曲线。
五、思考题
试说明二阶装置阻尼比ζ多采用0.6~0.7的原因。
六、实验报告内容
1 实验名称、目的、所用仪器。 2实验数据处理：
（1）画出一阶测试系统幅、相频曲线，分析参数τ变化对其的影响。
（2）画出n f =20Hz 时，改变ζ值的二阶测试系统幅、相频曲线，并分析ζ对测量装置的影响。
（3）画出707.0=ζ 时，改变n f 值的二阶测试系统幅、相频曲线，根据n f 曲线说明对不失真测试条件影响，从而确定在最佳阻尼条件下不失真的工作频率范围。 （4）回答思考题。
实验三 调制与解调原理
一 实验目的
1 掌握动态电阻应变仪的工作原理，观察动态电阻应变仪的各级输出波形。
2 掌握调制与解调原理。
3 观察调幅过程的时域及频域波形。
4 了解调幅过程中避免信号失真的必要条件
二 实验仪器
1计算机及分析软件 2 打印机
三 实验原理
1动态电阻应变仪的工作原理
图1动态电阻应变仪方框图
1）动态电阻应变仪的组成部分：
电桥、放大器、相敏检波器、滤波器、振荡器、电源。 2）动态电阻应变仪各部分的作用如下：
电桥：将应变片电阻的变化转换为电流或电压信号。
振荡器：供给正弦波交流电压作为电桥的工作电压，并通过信号电压对 它进行调幅，输出调幅电压信号送入放大器，同时它也为相敏检波器提供参考电压。
放大器：由于电桥输出的信号非常微弱，必须经过放大器将电桥送来的调幅电压进行不失真放大。
相敏检波器：它既具有检波器的作用，又能完成辨别被测信号相位（如应变信号的拉伸或压缩性质）的任务，实现解调。
低通滤波器：由于通过相敏检波后，波形中还包含着载波及其高次谐波，因此需要通过低通滤波器滤掉被测应变信号以外的高频成分，得到信号的原形。
2调制解调原理
图2调制解调原理方框图
所谓调制就是使一个信号（载波）的某些参数在另一信号（调制信号）的控制下而发生变化的过程，输出信号为已调制波。从已调制波中恢复出调制信号的过程称为解调。
调制信号：即被测量。
调制器：实质上是一个乘法器，将一个高频检波信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化，实现调幅输出调幅波。调幅的目的是使缓变信号便于放大和输出。
放大器：对调幅波进一步放大。
解调器：利用载波信号与调幅波的相位比得出原信号的幅值和极性。此过程为解调。
低通滤波器：滤去高频成分，恢复原信号。
振荡器：提供高频振荡信号作为载波。
四实验步骤和实验内容
1 动态电阻应变仪的工作原理及各级输出波形。
（1）打开计算机。
（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。
（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。
（4）进入实验，点击实验六“应变参量测试”。
（5）出现应变参量测试对话框，点击（二）动态应变仪的工作原理。
（6）出现“动态应变仪的工作原理”对话框。
（7）点击图中被测应变量、载波、调幅波、放大后波形、解调后波形、还原后波形。
（8）观察各级输出波形。
2 观察调幅过程的时域及频域波形。
（1）打开计算机。
（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。
（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击‘开始’。
（4）进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。
（5）出现调幅与解调原理”对话框。
（6）点击“同步解调”方式。
=100Hz，f0=300Hz。
（7）输入f
m
（8）观察调幅过程的时域、频域波形。
3了解调幅过程中避免信号失真的必要条件。
（1）开计算机。
（2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。
（3）进入“机械工程测量技术基础实验”，点击“开始”。
（4）进入实验，点击实验三“调幅与解调原理”。
（5）出现“调幅与解调原理”对话框。
（6）点击“同步解调”方式。
在f m值不变化时，输入不同的f o值，观察信号波形的变化。
（7）观察信号波形的变化。
五、思考题
通过该实验，请你对实验内容或软件交互方式、图形、界面等提出改进意见。
六、实验报告
1 实验名称、目的、所用仪器。
2.画出动态应变仪的工作原理图及各级输出波形。
3.利用信号的时、频域波形说明：
（1）调制解调原理。
（2）调幅过程出现信号失真的原因。
（3）如何避免失真。
实验四动应力综合测试实验
一实验目的：
1．掌握动应力测试的基本方法。
2．掌握动态参量(动态弯矩、扭矩、位移信号)的测试方法。
二实验仪器：
1. 动应力综合测试装置
2. 电桥盒
3. Y6D-3A动态电阻应变仪
4. SC-16光线示波器
5. DH5935B动应力测试分析系统
6. 计算机及分析软件
7. 打印机
三实验原理
示
印
储
图1 测试系统框图
该装置为动应力测试系统提供信号源。可供模拟信号测试系统及数字信号测试系统对动应力进行分析。
四 动应力综合测试装置：
A
1-μ??ú￡¨′????ù?÷￡? 2-áa?á?÷ 3-?°?á3D3ù 4-?ˉá÷?2 5-ó|±??? 6-μ?′?à?o??÷ 7-?￠′????ˉ?÷8-oó?á3D3ù 9-′?
?ˉ?á 10-?ù3ù 11-μè???èD?±?áo
12-í1??
图2 实验装置结构简图
测试装置中采用箔式应变片和应变花测量动应力。在悬臂梁上按半桥单臂方式贴有箔式应变片构成位移传感器。在转轴上按半桥双臂方式贴有箔式应变片构成弯矩传感器，按全桥方式贴有应变花构成扭矩传感器，弯扭信号由安装在轴上的集流环4引出，可送入DH5935B 动应力测试分析系统与计算机进行分析处理。还可送入Y6D-3A 动态电阻应变仪与SC-16光线示波器进行分析处理。
五 实验系统框图：
图3 模拟信号实验系统框图
图4 数字信号实验系统
六 实验内容与步骤
1模拟信号测试
（1）按测试需要接成半桥单臂、半桥双臂、全桥桥路。
（2）调节动态应变仪的电阻平衡和电容平衡后与光线示波器连接。 （3）启动测量装置，记录位移信号与弯矩信号。 （4）打开离合器，记录扭矩信号。
（5）根据测试装置的频率选择走纸速度记录波形，用低的走纸速度打标定。标定应变
值με30±、或者με100±。依据是所选择的标定波形大小（值）最好与被测波形的振幅相近，这样计算时误差最小。
2数字信号测试 （1）打开计算机
（2）点击桌面上“DH5935B ”，打开“DH5935/DH5936动态信号测试系统”。 （3）在“设置”菜单中选择“通道设置”。 （4）弹出“工作通道设置”对话框。 工作通道：CH01至CH04。
测点内容设置：各通道的测量内容均设置为“应变应力测试”。
（5）设置完后单击“确认”在“设置”菜单中选择“参数设置”中的“应变应力测试”。 （6）弹出“应变应力测量通道［参数设置］”对话框。
参数说明：
① 通道CH01进行位移采样；CH02进行弯矩采样；CH03进行扭矩采样。 ② 桥路方式：位移弯矩采样用半桥双臂；扭矩采样用全桥。
③ 应变仪电阻及应变片电阻值：实验室中所用的应变片电阻值为120Ω。 ④ 导线电阻：由于导线较短，阻值不计。 ⑤ 灵敏度系数：应变片的灵敏度系数等于2。 ⑥ 修正系数：不须修正取1。 ⑦ 泊松比：取0。
⑧ 满度值：应根据该通道的被测应变片来确定，一般应稍大于应变片的应变值，取
30000με。
⑨ 上限频率：根据所研究对象的频段范围来定，取上限值：如果让所有频率都可通过，
则选择PASS 。
（7）单击“平衡”按钮，弹出“平衡确认”对话框，单击“是”。
（8）在“设置”菜单中选择“采样条件”。弹出“采样条件”对话框。
采样速率设置应符合采样定理：采样频率至少大于最高频率的两倍，一般取十几倍。 采样速率设为10Hz 。单击“确定”。 （9）单击右下角“启动采样”按钮。
（10）弹出“保存数据[建立数据目录]”对话框。
选择所要保存在的目标文件，输入文件名，单击“保存”。
（11）开始进行采样。在采样过程中如果需要暂停或结束，可单击“暂停采样”或“结
束采样”按钮。
（12）对测试结果数据的处理：
① 在菜单“处理”中选择所要进行的处理方式，如相关函数分析、幅值域处理。 ② 在“文件”菜单中选择“另存为.txt 文件”。此文件可以在其他软件中进行相关的分析处理。 （13）关闭计算机。
七 实验数据处理
1 模拟信号数据处理：由记录纸计算出被测波形振幅A ；计算应力σ
被测波形 图5 记录波形 由图可得：
A
H
a h = a h
H A =∴
h ——标定波形高度（mm ）
a ——所选标定的微应变值（με）一般选用30με或100με。
H ——被测波形振幅（mm ），2H 是双振幅。 A ——被测波形的微应变值（με） 动应力σ=A 2E
E ——梁材料的弹性模量，钢Mpa E 5101.2?= A ——被测波形的应变值（ε）μεε610-= 2 数字信号数据处理：
1) 在菜单“处理”中选择所要进行的处理方式，如相关函数分析、幅值域处理。 2)在“文件”菜单中选择“另存为.txt 文件”。此文件可以在其他软件中进行相应的分析处理。
七、思考题
请说明本次实验中任一种（位移传感器、弯矩传感器、扭矩传感器）的工作原理与接桥方式。
八 附录型Y6D —3A 动态应变仪使用方法：
1.仪器的联接
① 将电桥盒另一端的插头插入应变仪本体放大器面板下部的“输入”插座内，旋紧（六个放大面板可任选）
② 将输出线一端的二芯插塞插入 应变仪背后的输出插口中，另一端的接线叉分别与SC16光线示波器的输入相连接。（注意SC16型光线示波器上的振子开关关闭）
2.检查各开关的工作位置：
①“电源开关”和“高压开关”全在关闭位置；电表转换开关在“灯丝”位置。 ② 放大机板上“衰减”开关在“0”；“检测”开关在“测”；“标定”开关在“0”；电阻平衡的“粗细”调节开关在“细”；“输出”开关在“平衡10”。
③ SC16型光线示波器电源开关在关闭位置，振子开关，电机开关全部关掉。 3.平衡调节
① 开“电源开关”，指示灯亮，约5分钟后，将电源供给面板上的电表转换开关扳到“高压”，打开“高压开关”，1~2分钟后即可开始调整。
② 调节“基零调节”电位器，使输出表针指零。
③ 将“衰减”开关转到“100”调节“电阻平衡”“电容平衡”两个旋钮，使“输出表针”“平衡指示针”均大致指零。将“衰减”开关依次转到“30”“10”“3”，并用“电阻平
衡”“电容平衡”分别调节两个指针大致指零。最后将“衰减”开关扳到“1”，仔细调节到两个表针指零。
④将“标测”转换开关扳到“标”，观察输出表是否指零，可调“基零调节”使输出为零。
⑤将“标测”转换开关扳到“测”检查一次平衡，如有不平衡再次调节平衡。
4.测量与标定：
①将“输出”开关扳到“测量”20位置上（这是因为记录信号的振动子采用GC6-1200型，其内阻为20Ω），并打开光线示波器振动子的开关。观察光线示波器毛玻璃的光点位置，不应有移动，否则调节“电阻平衡”，使其平衡。
②将“标测”开关扳到“标”，将标定开关扳到100με或30με，用低走纸速度记录下标定信号9同样记录-100με或-30με）标定结束，将“标定”开关扳到“零”，将“标测”开关扳至“测”，开始记录测量信号。
九实验报告
1 实验名称、目的、所用仪器。
2实验系统框图：
3实验数据处理：
（1）按比例绘出被测波形和标定波形。
（2）由记录纸计算出被测波形振幅A；计算应力σ。按照记录时标线计算被测波形频率。
（3）在计算机上计算被测信号的应力值及频率。按需要选择所要进行的处理方式。
4 回答思考题。
实验五 信号分析
一 实验目的
1. 学会运用计算机信号分析软件对信号分析的方法。
2. 观察几个常见典型信号：正弦波信号、方波信号、周期信号加随机噪声的时域波形。
3. 对周期信号进行时域分析：自相关函数和互相关函数；频域分析：幅值谱和自功率谱。
4.对非周期信号的概率密度函数进行分析。
二 实验仪器
1计算机
2 虚拟实验系统
3 打印机
三 实验原理
1．自相关函数
x(t)的自相关函数R x (τ)=()()dt t x t x T
T
T τ+?∞
→01lim
如正弦函数x(t)=x 0sin(ωt+?)的自相关函数:
R x (τ)=()()dt t x t x T
T
T τ+?∞→01lim
=
()()[]dt t t x T T ?τω?ω+++?sin sin 12
000
0 =ωτcos 2
20
x 可见,正弦函数的自相关函数是一个余弦函数。在τ=0时具有最大值，但它不随τ的增加而衰减至零，但它保留了原信号的幅值和频率信息，而丢失了初始相位信息。
t τ
2.互相关函数
两个各态历经过程的随机信号)(t x 和)(t y 的()()()dt t y t x T
R T
T xy ττ+?=∞→01lim
。 如果)(t x 和)(t y 两信号是同频率的周期信号或含有同频率的周期成分，即使∞→τ， R xy (τ)也不收敛并会出现该频率的周期成分，如果两信号含有频率不等的周期成分则两者 不相关。
3.自谱分析
假定)(t x 是零均值的随机过程，既0=x μ，又假定)(t x 中没有周期成分，那么当
∞→τ，)(τx R 0→。这样，自相关函数)(τx R 满足傅立叶变换的条件()∞
∞-ττd R x 。
可得到)(τx R 的傅立叶变换)(f S x ：
()()τττπd e R f S f j x
x 2-∞∞-?= 逆变换为： )(τx R =
()df e f S f j x υπ2?
∞
∞
-
定义)(f S x 为)(t x 的自功率谱密度函数简称自谱或自功率谱。
可知)(f S x 和)(τx R 之间是傅立叶变换对的关系,两者一一对应，)(f S x 在频域中包含着)(τx R 的全部信息。
若τ=0, R x (0)=()()df f S dt t x T
x T
T ??
∞
∞
-∞→=0
2
1
lim
可见)(f S x 曲线下和频率轴所包含的
面积就是信号的平均功率, )(f S x 为信号的功率密度沿频率轴的分布,故称为自功率谱密度函数。 4.概率密度函数
随机信号的概率密度函数是表示信号幅值落在指定区间内的概率。 P(x)=()[]x
x x t x x P r x ??+≤<→?0lim
,其中()[]T T x x t x x P x t r ∞→=?+≤ 概率密度函数提供了随机信号幅值分布的信息，是随机信号的主要特征参数之一。不同 的随机信号有不同的概率密度函数图形，可以借此来识别信号的性质。 四 实验内容及步骤 1.打开计算机。 2.双击桌面上的“虚拟实验系统”。 3.进入“机械工程测试技术基础实验系统”，单击界面任意处。 4.进入实验系统的目录，单击“信号分析”。 5.进入“信号分析实验”，查看实验内容，单击“开始实验”。 6.出现“常见典型信号发生器”对话框。 ⑴观察常见典型信号 1）在“A信号”标签中。信号类型：正弦波 信号频率设置：500 幅值：1 相位：0 采样频率：1600 采样点数：256 2）在“B信号”标签中。信号类型：方波 信号频率设置：40 幅值：1 相位：90 采样频率：1600 采样点数：256 3）观察正弦波和方波的时域波形。 4）.在“A信号”标签中。信号类型：正弦波+随机信号 信号频率设置：50 幅值：1 相位：0 采样频率：1600 采样点数：256 5）观察正弦波+随机信号的时域波形。 ⑵对周期信号进行时域分析 自相关分析： 1）在“A信号”标签中。信号类型：正弦波 信号频率设置：500 幅值：1 速度控制环优化 速度控制环的优化主要是速度调节器的优化。速度调节器主要优化比例增益与积分时间常数两个数据，先确定它的比例增益，再优化积分时间常数。如果把速度调节器的积分时间常数（MD1409）调整到500ms，积分环节实际上处于无效状态，这时PI速度调节器转化为P调节器。为了确定比例增益的初值，可从一个较小的值开始，逐渐增加比例增益，直到机床发生共振，可听到伺服电机发出啸叫声，将这时的比例增益乘以0.5，作为首次测量的初值。 MD1407—速度增益Kp MD1409—积分时间Tn 速度环手动优化的具体步骤： 步骤一、用适配器将驱动器和计算机相连接，启动计算机和系统（电缆连接必须断电） 步骤二、等机床准备好后使机床工作在JOG方式下。 步骤三、在计算机上运行“SIMODRIVE 611D START TOOL”软件，首先会弹出画面如图 【Axis-】出现如下画面 所示 步骤六、点击【Drive MD】，进入如下画面 步骤七、点击【Boot file/Nck res...】，再点击【Measuring parameters】，进入如下画面，Amplitude为输入信号幅值，峰值力矩的百分比；Bandwidth 为测量带宽；Averaging 为平均次数，次数越多，越精确，时间越长，通常20次；Settling time 为建立时间，注入测量信号和偏移，到记录测量数据 间的时间；Offset为斜坡偏移量（避免启停时出现浪涌电流）。 提示画面，机床参数MD1500应设置为0，如下图所示 步骤九、点击【OK】，出现提示画面如下图 步骤十、按机床NC Start按钮，开始优化，在计算机上点击【Display】，出现如下画面（如果在此时伺服电机发生特别大的噪声，这时应紧急按下急停 按扭）。 通过得到的曲线可以看出，改变MD1407和MD1409的值就可以使曲线发生变化。速度环参数的调节是驱动参数调节的重点，有时在电机的标准机床数据的情况下，电机可能会产生噪声。这种情况下，应先减小速度环的增益值。在改变增益时，观察调节器的幅频特性曲线的变化趋势，使曲线的幅值在0dB 位置达到最宽的频率范围，优化调整方法如下： ○1如果速度调节器的幅频特性曲线的幅值不超过0dB，可提高比例增益MD1407，频宽也增加，响应特性得到改善。当比例增益增大到一定数值后，幅 频特性曲线中的幅值会极度变化，频宽变窄，系统的动态特性降低。 实验十二 幅频特性和相频特性 一、实验目的：研究ＲＣ串、并联电路的频率特性。 二、实验原理及电路图 1、实验原理 电路的频域特性反映了电路对于不同的频率输入时，其正弦稳态响应的性质，一般用电路的网络函数()H j ω表示。当电路的网络函数为输出电压与输入电压之比时，又称为电压传输特性。即： ()2 1U H j U ω= 1）低通电路 R C 1 U 2 U 10.707 () H j ω0 ωω 图1-1 低通滤波电路 图1-2 低通滤波电路幅频特性 简单的RC 滤波电路如图4.3.1所示。当输入为1U ，输出为2U 时，构 成的是低通滤波电路。因为： 1 1 2 111U U U j C j RC R j C ωωω=?=++ 所以： ()()()211 1U H j H j U j RC ωω?ωω===∠+ ()() 2 11H j RC ωω= + ()H j ω是幅频特性，低通电路的幅频特性如图 4.3.2所示，在1RC ω=时，()120.707H j ω==，即210.707U U =，通常2U 降低到10.707U 时的 角频率称为截止频率，记为0ω。 2）高通电路 C R 1 U 2 U ω ω0 0.707 1() H j ω 图2-1 高通滤波电路 图2-2 高通滤波电路的幅频特性 12 1 11U j RC U R U j RC R j C ωωω=?= ?+?? + ??? 所以： ()()()211U j RC H j H j U jRC ωωω?ω===∠+ 其中()H j ω传输特性的幅频特性。电路的截止频率01RC ω= 高通电路的幅频特性如4.3.4所示 当0 ωω<<时，即低频时 ()1 H j RC ωω=<< 当0ωω>>时，即高频时， ()1 H j ω=。 3）研究RC 串、并联电路的频率特性： 1：已知x(t)=1，试用MATLAB 分析其幅频特性曲线。 解：因为x(t)=1是连续非周期信号，其对应的频谱是非周期连续的，对于连续的信号计算机不能直接加以处理，因而，需要将其先离散化，再利用离散傅里叶变换（DFT ）对其进行分析实现其近似计算。对连续时间信号x(t)可以分解成x(t)=u(t)+u(-t-1)，通过采取不同的采样间隔来分析其频谱。 (a)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.005，对F(W)取N=7000，图像如图a ； (b)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01，对F(W)取N=30，图像如图b ； (c)对x(t)离散化的采样间隔取R=0.01，对F(W)取N=7000，图像如图c 。 针对(a)情况的程序如下：R=0.005;t=-5:R:5; f=Heaviside(t)+Heaviside(-t); W1=2*pi*2; N=7000;k=0:N;W=k*W1/N; F=f*exp(-j*t'*W)*R; F=real(F); W=[-fliplr(W),W(2:7001)]; F=[fliplr(F),F(2:7001)]; subplot(2,1,1);plot(t,f); xlabel('t');ylabel('x(t)'); title('x(t)函数的图像'); subplot(2,1,2);plot(W,F); xlabel('w');ylabel('F(w)'); title('x(t)函数的傅里叶变换F(w)'); 图a R=0.005， N=7000 图b R=0.01，N=30 图c R=0.01，N=7000 HUNAN UNIVERSITY 电路实验综合训练 报告 学生姓名蔡德宏 学生学号 2 专业班级计科1401班 指导老师汪原 起止时间2015年12月16日——2015年12月19日 一、实验题目 实验十二幅频特性与相频特性 二、实验摘要(关键信息) 实验十二 1、测量RC串联电路组成低通滤波器的幅频特性与相频特性(元件参数:R=1K ,C=0、1uF,输入信号:Vpp=3V、f=100Hz~15KHz正弦波。测量10组不同频率下的Vpp,作幅频特性曲线与相频特性曲线)。 2、测量RC串联电路组成高通滤波器的幅频特性与相频特性(电路参数与要求同上)。 3、测量RC串并联(文氏电桥)电路频率特性曲线与相频特性曲线。 实验十三 1、测量R、C、L阻抗频率特性(电路中用100Ω作保护电阻,分别测量R、C、L在不同频率下的Vpp,输入信号Vpp=3V、f=100Hz~100KHz的正弦波,元件参数:R=1K、C=0、1uF、L=20mH),取10组数据,作幅频特性曲线。 2、搭接R、L、C串联电路,通过观测Ui(t)与UR(t)波形,找出谐振频率。将电阻换成电位器,测量不同Q值的谐振频率。 三、实验环境(仪器用品) 函数信号发生器(DG1022U),示波器(DSO-X 2012A),电位器(BOHENG3296-w104),3只电阻(保护100Ω,实验1KΩ),电容器(0、1μF),电感(20mH),面包板,Multisim 10、0(画电路图),导线若干。 四、 实验原理与电路 1、当在RC 与RL 及RLC 串联电路中加上交变电源,并不断改变电源频率时,电路的端口电压U 与电阻U 两端电压也随之发生规律性改变。 1)RC 串联电路的稳态特性 有以上公式可知,随频率的增加,I,增加,减小。当ω很小时2πψ→,电 源电压主要降落在电容上,此时电容作为响应为低通滤波器;反之,0→ψ,电压主要将在电阻上,电阻作为响应称为高通滤波器。利用幅频特性可构成不同的滤波电路,把不同频率分开。 2）文氏电桥: 如图电路,若R1=R2,C1=C2,则振荡频率为RC π21f 0=,正反馈的电压与输出电压同相位(此为电路振荡的相位平衡条件),实验电路图如下: 五、 实验步骤与数据记录 仪器测量值:电容C1=102、5nF C2=101、7nF 电阻R1=1、007Ωk R2=1、016Ωk 1)高通滤波器: HUNAN UNIVERSITY 电路实验综合训练 报告 学生姓名蔡德宏 学生学号201408010128 专业班级计科1401班 指导老师汪原 起止时间 2015年12月16日—— 2015年12月19日 一、 实验题目 实验十二 幅频特性和相频特性 二、 实验摘要（关键信息） 实验十二 1、测量RC 串联电路组成低通滤波器的幅频特性和相频特性（元件参数：R=1K Ω，C=0.1uF ，输入信号：Vpp=3V 、f=100Hz~15KHz 正弦波。测量10组不同频率下的Vpp ，作幅频特性曲线和相频特性曲线）。 2、测量RC 串联电路组成高通滤波器的幅频特性和相频特性（电路参数和要求同上）。 3、测量RC 串并联（文氏电桥）电路频率特性曲线和相频特性曲线。 实验十三 1、测量R 、C 、L 阻抗频率特性（电路中用100Ω作保护电阻，分别测量R 、C 、L 在不同频率下的Vpp ，输入信号Vpp=3V 、f=100Hz~100KHz 的正弦波，元件参数：R=1K 、C=0.1uF 、L=20mH ），取10组数据，作幅频特性曲线。 2、搭接R 、L 、C 串联电路，通过观测Ui （t ）和UR(t)波形，找出谐振频率。将电阻换成电位器，测量不同Q 值的谐振频率。 三、 实验环境（仪器用品） 函数信号发生器（DG1022U ），示波器(DSO-X 2012A),电位器（BOHENG3296-w104），3只电阻（保护100Ω，实验1K Ω），电容器(0.1μF )，电感（20mH ），面包板，Multisim 10.0（画电路图），导线若干。 四、 实验原理和电路 1、当在RC 和RL 及RLC 串联电路中加上交变电源，并不断改变电源频率时，电路的端口电压U 和电阻U 两端电压也随之发生规律性改变。 1）RC 串联电路的稳态特性 有以上公式可知，随频率的增加，I, 增加， 减小。当ω很小时2 π ψ→ ，电 源电压主要降落在电容上，此时电容作为响应为低通滤波器；反之，0→ψ，电压主要将在电阻上，电阻作为响应称为高通滤波器。利用幅频特性可构成不同的滤波电路，把不同频率分开。 HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告 题目：幅频特性和相频特性 学生： 学生学号： 专业班级： 完成日期：2014年1月6号 一．实验容 1、测量RC串联电路频率特性曲线 元件参数：R=1K，C=0.1uF，输入信号：Vpp=5V、f=100Hz~15K 正弦波。测量10组不同频率下的Vpp，作幅频特性曲线。 2、测量RC串联电路的相频特性曲线 电路参数同上，测量10组不用频率下的相位，作相频特性曲 线。用莎育图像测相位差。 3、测量RC串并联（文氏电桥）电路频率特性曲线和相频特性曲 线 二．实验器材 1k?电阻一个，0.1uf电容一个，函数信号发生器一台，示波 器一台，导线和探头线若干 三．实验目的 （1）研究RC串并联电路对正弦交流信号的稳态响应； （2）熟练掌握示波器萨如图形的测量方法,掌握相位差的测量方法； （3）掌握RC串并联电路以及文氏电桥幅频相频特性特征。四．实验电路图 100nF 100nF 五．实验数据及波形图 电阻的幅度与峰峰值与频率： 电容的幅度与峰峰值与频率： f/khz 3.1 5.0 9.1 13 15 Vpp/v 2.21 1.47 0.90 0.71 0.58 相位差/度-61.80 -72.21 -78.22 -80.02 -80.12 串并联电路频率峰峰值与相位差： f/khz 0.1 0.3 0.8 1.5 3 Vpp/v 0.348 0.92 1.54 1.70 1.54 相位差/度-81.88 -59.88 -26.24 -0.527 23.87 f/khz 5 7 10 12 15 Vpp/v 1.22 1.02 0.780 0.7 0.58 相位差/度44.60 54.46 64.32 64.68 69.66 当输入电压比输出电压=0.707(/2)时，其波形图如下： 1.电阻： 扬州大学物理科学与技术学院 大学物理综合实验训练论文 实验名称：RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究 班级：物教1101班 姓名：刘玉桃 学号：110801114 指导老师：徐秀莲 RL、RC串联电路幅频特性和相频特性研究（扬州大学物理1101 刘玉桃学号110801114 指导老师：徐秀莲） 摘要 在交流电路中，电阻值与频率无关，电容具有“通高频，阻低频”的特性，电感具有“通低频，阻高频”的特性。将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时，各元件上的电压及相位会随着变化，这称作电路的稳态特性。当把正弦交流电压Vi输入到RC（或RL）串联电路中时，电容或电阻两端的输出电压V0的幅度及相位将随输入电压Vi的频率而变化。这种回路中的电流或电压与输入信号频率间的关系，称为幅频特性；回路电流和电压间的相位差与频率的关系，称为相频特性。将电容、电阻、电感串联起来，可以得到特殊的幅频特性和相频特性。本实验主要研究了交流电路中RL、RC串联电路的幅频特性和相频特性，不难得出，在RL、RC串联电路中，各元件上的电压幅度及相位随信号频率的改变而改变。 关键字：稳态特性；幅频特性；相频特性。 1.实验目的 （1）研究RL、RC串联电路对正弦交流信号的稳态响应 （2）学习使用双踪示波器,掌握相位差的测量方法； 2.实验仪器 名称数量型号 1、双踪示波器一台自备 2、低频功率信号源一台自备 3、九孔插件方板一块 SJ-010 4、万用表一只自备 5、电阻 2只 40Ω、1kΩ 6、电容 1只 0.5pF 7、电感 1只 1mH 8、短接桥和连接导线若干 SJ-009、SJ-301、SJ-302 9、开关 1只 SJ-001-1-纽子开关 传感器与测试技术实验指导书 河北科技大学机械电子工程学院 2007年4月 实验一 传感器的静态标定 一、实验目的： 1．学习YJD-1型电阻应变仪的使用方法。 2．学习测量装置静态特性的标定方法。 3．掌握用分析软件对电阻应变式测力传感器的静态标定方法。 4．学习掌握电阻应变片的粘贴技术。 二、实验仪器： １ YJD-1型电阻应变仪 ２ 电阻应变式传感器 3 计算机及分析软件 三、实验系统及测试原理 图1 实验系统框图 新设计制造的传感器，需要对其参数和性能进行标定，以便检查是否符合设计要求。 另外，随着时间和周围环境的变化，使用中传感器的参数会发生变化，故需要进行定期 校准，所以测量装置的标定，是一项经常性，非常重要的工作。 电阻应变式测力传感器的静态标定，就是在静态下，通过加载装置对传感器施加载荷，同时由应变仪读取输出，而获取传感器的静态特性参数，如灵敏度，非线性度，回程误差等。 四、实验步骤 1 粘贴应变片 （1）惠斯登电桥挑选两个电阻值120Ω左右的电阻应变片,阻值差小于0.5Ω。 （2）砂纸打磨等强度梁，去除污物，用酒精清洗。 （3）用502胶水粘贴电阻应变片。（一片粘贴在受力的位置，一片粘贴在不受力的位置。） （4）用万用表检查有无短路、断路，引线与等强度梁间的绝缘电阻应大于150M Ω。 （5）焊接导线，并用胶带纸固定，在常温下，放置24小时后，方可使用。 图 2 自制电阻应变式传感器 2 仪器的操作使用方法： （1）联接电桥：将应变式传感器的应变片引出导线分别接于仪器的A 、B 、C 三点,并将接线柱旋紧,组成半桥单臂测量电路。 （2）调整灵敏系数盘K，使之与应变片的灵敏系数K相符。 （3）检查指示器指针是否准确的停止在机械零位，否则必须校正后方可工作。 （4）检查微调，中调，粗调三个调节旋钮，是否都指在零位。 （5）经指导老师检查无误后，方可打开电源。 （6）将选择开关旋到“预”上，调节“电阻平衡”，“电容平衡”两电位器，使指示电表的指针指于零位。然后将开关旋到“静”的位置，再调节“电阻平衡”使指针指于零位。在“预”、“静”反复调整几次后，此时电桥已予调平衡。 （7）仔细观察三分钟，电表指针不应有漂移。 （8）进行加载，指针偏移零位，旋转“微调”旋钮使指针指回零位，记下此时“微调”旋钮读数。加载：100，200，300，400，500（g）记录读数。 依次卸载并记录读数。注意卸载至零载荷时，不要忘记将微调旋钮读数记录下来。 五实验结果的整理与计算 1用分析软件进行数据处理 （1）打开计算机。 （2）双击桌面上的“虚拟实验系统”。 （3）进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开始”。 （4）进入实验，点击实验一“应变式传感器的标定”。 （5）将实验记录的各数据分别填入，点击“作图”。 （6）按端点线性、最小二乘法二种方法做出拟合直线，求出线性误差。 （7）绘出回程误差特性曲线，并确定其回程误差H。 （8）确定本测力传感器的静态灵敏度S。 2 用计算法进行数据处理 （1）线性误差()f L 线性误差是指测量装置校准曲线与规定直线之间的最大偏差。在静态测量的情况下，用实验来确定被测量的实际值和测量装置示值之间的函数关系的过程称为静态校准，所得到的关系曲线称为校准曲线。 （2）常用的规定曲线 １）端基直线 端基直线是一条通过测量范围的上下限点的直线。端基线性是生产中选择拟合直线的一种简便方法。具体做法是：以校准曲线的首尾（即额定的最小与额定的最大值）相连的直线作为所选择的拟合直线。如图4所示。 幅频特性曲线Matlab编程 a=input('type in the first sequence ='); b=input('type in the second sequence ='); c=conv(a,b); M=length(c)-1; n=0:1:M; disp('output sequence =');disp(c) stem(n,c) xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); type in the first sequence =[2 4 6 4 2 0 0 0] type in the second sequence =[3 -1 2 1] output sequence = Columns 1 through 9 6 10 18 16 18 12 8 2 0 Columns 10 through 11 0 0 Undefined function or variable 'ylable'. Error in ==> E:\Matlab6p5FULL\bin\win32\Untitled.m On line 8 ==> xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); type in the first sequence =[2 4 6 4 2 0 0 0] type in the second sequence =[3 -1 2 1] output sequence = Columns 1 through 9 6 10 18 16 18 12 8 2 0 Columns 10 through 11 0 0 幅频特性 频率比w/wn 放大因子|H | 机械振动作业 16车辆二班 毛海宽 201630053743 一、单自由度系统幅频曲线图MatLab 程序代码 r=0:0.001:5; for zita=0.1:0.1:0.5 H=1./sqrt((1-r.^2).^2+(2*zita)^2*r.^2); plot(r,H ); hold on; end for zita=[sqrt(2)/2,1.0] H=1./sqrt((1-r.^2).^2+(2*zita)^2*r.^2); plot(r,H,'r'); hold on; end axis([0,5,0,5.5]); title('幅频特性'); xlabel('频率比w/wn'); ylabel('放大因子|H|'); legend('\xi=0.01','\xi=0.02','\xi=0.03','\xi=0.04','\xi=0.05','\xi=sqrt(2)/2','\xi=1.0'); text(1,5, '\rightarrow\xi =0.01'); text(1.02,2.51, '\rightarrow\xi =0.02'); text(0.9,1.71, '\rightarrow\xi =0.03'); text(1.0,1.3, '\rightarrow\xi =0.04'); text(1.0,1.0, '\rightarrow\xi =0.05'); text(1.0,0.7, '\rightarrow\xi =sqrt(2)/2'); text(1.0,0.5, '\rightarrow\xi =1.00'); grid on; 二、单自由度系统幅频曲线图 .. 开环系统频率特性曲线的绘制方法 (一) 已知系统开环传递函数G k (s )，绘制Nyquist 曲线（开环幅相曲线） 一、ω：0＋→＋∞ 1、由已知的G k (s )求()()k k s j G j G s ωω==，A (ω)，φ(ω) ，P (ω)，Q (ω)； 11211222 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1121 12221 1221 2 1 1 2 2 1 2 22222 2 2 2(1)[(1)2](1)[(1)2]()()(1)[(1)2](1)[(1)2] m m m m j k j k k k j k j k k k k v n n n n i l i l l l i l i l l l j T j j T j k G j j j T j j T j ωωωωωξωξωωωωωωωωωωωξωξωωω ω+-+---= +-+---∏∏∏∏∏∏∏∏ （1） 式中：分子多项式中最小相位环节的阶次和为111212m m m =+， 分子多项式中非最小相位环节的阶次和为212222m m m =+， 分母多项式中最小相位环节的阶次和为111212n n n v =++， 分母多项式中非最小相位环节的阶次和为212222n n n =+， 分子多项式阶次之和为12m m m =+，分母多项式阶次之和为12n n n =+。 注：式中仅包含教材p192所列5种非最小相位环节，不包含形如1Ts -、 11Ts -、22 121 n n s s ξωω+-、22 21n n s s ξωω+-等非最小相位环节。 2、求N 氏曲线的起点 当ω→0＋时，（1）式可近似为： 0lim ()()k v k G j j ωωω+ →→ （2） 于是，N 氏曲线的起点取决于开环放大系数k 和系统的型v 。 ① 当0v =时，N 氏曲线起始于实轴上的一点（k ，0）或（－k ，0）； ② 当0v >时，N 氏曲线起始于无穷远点： 0k >时，沿着角度()2 v π?ω=-?起始于无穷远点； 0k <时，沿着角度()2 v π?ωπ=--?起始于无穷远点。 ③ 当0v <时，N 氏曲线起始于原点： 0k >时，沿着角度()2 v π?ω=?起始于原点； 0k <时，沿着角度()2 v π?ωπ=-+?起始于原点。 四种滤波器的幅频特性 本次实验是观察四种滤波器（低通、高通、带宽、带阻）的幅频特性，以加强对各种滤波器的功能认知。本次实验我们选用的放大器为324型，其功能图如下所示 : 下面我们来逐步观察一下四种滤波器的特性。 1. 低通滤波器 其电路图如下所示： 图中，电阻R1=R2=R=10K Ω，C1=C2=0.01uF,Ro=0.8R=8Ω，Vcc+＝+12V ， Vcc-＝-12V ，低通滤波器的传递函数20 02 2 )(ω αωω++=s s K s H p ， ，其中 2 221102 12100 1111; 1;1C R K R R C C C R R R R K K f f p -+???? ??+= = + ==αωω带入数据w 。＝10000rad/s ，Kp ＝1.8，α＝1.2， ()() 220 220 2 2 25/2425/78.1)(ωω ω ωω+-= j H ； 当w ＝0时)(ωj H ＝1.8，；w 增加且w<4800rad/s 时，)(ωj H 增加；当>4800rad/s 时, )(ωj H 减小,;w 趋近无穷时, )(ωj H 趋近于0。此时wc=1.17rad/s 。 对于不同的α，滤波器的幅频特性也不相同 对于实验中的低通，α＝1.2，与1.25的相似，我们对于实验数据的测量如下： 频率f （Hz ） 输出V （v ） 频率f （Hz ） 输出V （v ） 10 1.965 2200 0.756 30 1.965 2300 0.698 50 1.960 2400 0.650 100 1.950 2500 0.596 200 1.945 2600 0.548 500 1.945 2700 0.518 800 1.945 2800 0.484 1000 1.855 2900 0.438 1100 1.795 3000 0.414 1200 1.755 3500 0.311 1300 1.700 4000 0.238 1400 1.490 4500 0.180 1500 1.400 5000 0.148 1600 1.290 5500 0.123 1700 1.195 6000 0.105 1800 1.095 7000 0.078 1900 0.966 8000 0.057 2000 0.898 9000 0.046 2100 0.818 10000 0.036 范围10～6kHz 输出不失真 HUNAN UNIVERSIT Y 电路实验综合训练 报告 学生姓名蔡德宏 学生学号201408010128 专业班级计科1401班 指导老师汪原 起止时间2015年12月16日一2015年12月19日 实验题目 实验十二 幅频特性和相频特性 实验摘要（关键信息） 实验十二 1、 测量 RC 串联电路组成低通滤波器的幅频特性和相频特性（元件参数： R=1K 」, C=0.1uF ，输入信号：Vpp=3V f=100Hz~15KHz 正弦波。测量10组不同频率下的 Vpp,作幅 频特性曲线和 相频特性曲线）。 2、 测量RC 串联电路组成高通滤波器的幅频特性和相频特性（电路参数和要求同上）。 3、 测量RC 串并联（文氏电桥）电路频率特性曲线和相频特性曲线。 实验十三 1、 测量R 、C L 阻抗频率特性（电路中用 100 Q 作保护电阻，分别测量 R 、C L 在不 同频率下的 Vpp ,输入信号 Vpp=3V f=100Hz~100KHz 的正弦波，元件参数：R=1K C=0.1uF 、 L=20mH ，取10组数 据，作幅频特性曲线。 2、 搭接R 、L 、C 串联电路，通过观测 Ui （t ）和UR （t ）波形，找出谐振频率。将电阻换 成电位 器，测量不同 Q 值的谐振频率。 三、 实验环境（仪器用品） 函数信号发生器（DG1022U ，示波器（DSO-X 2012A ）,电位器（BOHENG3296-W104 , 3 只电阻（保护100Q ,实验1K Q ）,电容器（0.1 讨，电感（20mH ,面包板，Multisim 10.0 （画电路图），导线若干。 四、 实验原理和电路 1、当在RC 和 RL 及RLC 串联电路中加上交变电源，并不断改变电源频率时，电路的端口电 压U 和电阻U 两端电压也随之发生规律性改变。 1） RC 串联电路的稳态特性 有以上公式可知，随频率的增加， I, 增加， 减小。当?■很小时J ，电 2 源电压主要降落在电容上，此时电容作为响应为低通滤波器；反之， '■ > 0，电压主要将 在电阻上，电阻作为响应称为高通滤波器。 利用幅频特性可构成不同的滤波电路， 把不同频 率分开。 2）文氏电桥： 1 如图电路，若 R 仁R2 C1=C2则振荡频率为f 0 = -------------------- ，正反馈的电压与输出电压同相位 2兀RC FV "THfl A 5 at * Ci 100nF -KFG1--… lOOnF: IL :R1 : -VW :ikn : 3ESC1 €1 XFG1-幅频特性和相频特性图
实验十二 幅频特性和相频特性
函数幅频特性曲线
幅频特性和相频特性
幅频特性和相频特性
幅频特性和相频特性实验报告
RL 、RC幅频相频特性要点
幅频曲线
幅频特性曲线Matlab编程
matlab 幅频特性 相频特性代码,图片
开环系统频率特性曲线的绘制方法
四种滤波器的幅频特性
幅频特性和相频特性