WS-ZHT2振動綜合實驗教學系統（配套設備） |
“振動綜合實驗教學系統”是專為高等院校的機械、土木、結構和力學等學科開發的完整教學實驗系統，為學生提供整套實驗設備，結合高等院校的教學理論課程，使學生能通過直觀實驗來加深學習理論，是教學的實驗裝置。
配置的數據采集儀、放大器、傳感器和軟件等還可用于科研工作。
1.“振動綜合實驗教學系統”構成
1.1 振動綜合實驗臺；
1.2 組合式簡支梁和懸臂梁；
1.3 圓盤結構體；
1.4 接觸式激振器及功率放大器；
1.5 非接觸式激振器及功率放大器；
1.6 電荷加速度傳感器；
1.7 電渦流傳感器；
1.8 力錘及力傳感器；
1.9 單式、復式減振器；
1.10 主動、被動隔振器，直流電機調壓器；
1.11 一、二、三自由度鋼弦，配重塊；
1.12 電荷、濾波、積分多功能放大器；
1.13 結構振動綜合教學儀；
1.14 振動分析教學軟件；
1.15 計算機（自備，64Bits操作系統）。
2.實驗內容
2.1 簡諧振動振幅、頻率測量實驗；
2.2 機械振動系統固有頻率的測量；
2.3 簡諧振動幅值與頻率的測定；
2.4 用“正弦掃頻法”測量簡諧振動頻率；
2.5 用“李薩育圖法”測量簡諧振動頻率；
2.6 二自由度及多自由度系統的各階固有頻率和主振型測量實驗；
2.7 多自由度系統的強迫、衰減振動的幅頻特性、固有頻率實驗；
2.8 半功率帶寬法阻尼比測量實驗；
2.9 衰減法阻尼比測量實驗；
2.10 附加質量塊大小和分布對系統頻率的影響；
2.11 共振法測試有阻尼振動系統的固有頻率；
2.12 簡支梁和懸臂梁的固有頻率、主振型測量實驗；
2.13 簡支梁錘擊法結構模態振型測量實驗；
2.14 懸臂梁錘擊法結構模態振型測量實驗；
2.15 圓盤模態測試；
2.16 單式吸振器吸振實驗；
2.17 復式吸振器吸振實驗；
2.18 油阻尼實驗；
2.19 索力測試；
2.20 拍振實驗；
2.21 主動隔振實驗；
2.22 被動隔振實驗；
2.23 二、三自由度鋼弦振型測量實驗；
2.24 振動譜分析、數字濾波、信號處理和分析；
3.配套儀器介紹
3.1 振動綜合實驗臺、配套儀器
型號：WS－ZHT2 | ||
配 置 | · 圓盤； | · 力錘+力傳感器； |
· 工具槽； | · 加速度傳感器+磁座； | |
· 直流電機及調速器； | · 電渦流傳感器； | |
· 油阻尼器； | · 組合簡支梁和懸臂梁； | |
· 單式、復式吸振器； | · 磁力配重塊（可移動位置）； | |
· 主動隔振器； | · 一、二、三自由度鋼弦、1Kg配重塊2個； | |
· 被動隔振器； | · 振動教學儀； | |
· 接觸式激振器； | · 非接觸式激振器、儀表架； | |
數量 | 1套（標準配置） | |
功能 | 簡支梁和懸臂梁在激振器或錘擊作用下產生受迫振動和變形，結合其它裝置通過測試系統可測出多項振動項目。 | |
如下圖：
3.2 WS-5933振動綜合教學儀
WS-5933振動綜合教學儀已內置功率放大器、程控掃頻信號源、10路數據采集（包含7通道普通數據采集、1通道電渦流適配器集成采集及2通道電荷放大器集成采集）。供電電壓：100V~240V(AC)。
3.3 激振器及功率放大器
3.3.1 接觸式激振器
指標：激振力10N；振幅±1.5mm；頻率范圍5Hz~1000Hz；電流0.5A；質量1Kg；動圈直流電阻3Ω；
數量：1臺（標準配置）
功能：在軟件的控制下提供可控振動，激勵實驗臺主梁，使其振動。
3.3.2 非接式觸激振器
指標：激振力2N；頻率范圍5Hz~1000Hz；電流0.3A；
數量：1臺（標準配置）
功能：在軟件的控制下提供可控振動，激勵實驗臺的鋼弦或彈簧鋼片，使其振動。
3.3.3 功率放大器
指標：輸出功率20W；輸出電壓±10V； 輸出電流0.3A；頻率范圍10Hz~10kHz；信噪比≥70dB；失真≤1%；
數量：1臺（振動教學儀內置）
功能：為激振器提供放大功率。
3.4 電荷放大器
3.4.1輸入范圍：±106pC；
3.4.2增益：6檔；
3.4.3歸一化：0.1~999；
3.4.4精度：加速度: ≤±0.5％；
速 度: ≤±0.5％；
位 移: ≤±2％；
3.4.5頻率范圍：加速度: 0.3Hz~50kHz -3dB±1dB；
速 度: 1.0Hz~10kHz -3dB±1dB；
位 移: 1.0Hz~1kHz -3dB±1dB；
3.4.6低通濾波器：① 濾波方式：程控8階連續濾波；
② 程控低通濾波頻率：1Hz~50kHz(任意設定)；
③ 濾波器阻帶衰減：-80dB/Oct；
3.4.7數量：2通道（振動教學儀內置）；
3.4.8功能：調理電荷加速度計和力錘信號，輸出電壓信號供數據采集；
3.4.9輸入阻抗：1012Ω；
3.4.10輸出電流：15mA；
3.4.11過載指示：輸入電壓超過±9.8V時LED指示燈亮；
3.4.12非線性誤差：<0.5%
3.5 電渦流傳感器
指標：頻率范圍：0~4kHz，靈敏度8 mV/μm，量程2mm；
數量：1只(標準配置)；
功能：測量索力。
3.6 壓電加速度傳感器+磁座
指標：頻率范圍0.2Hz~6kHz，靈敏度20pC/ms-2，極程10000m/s2；
數量：1只（標準配置）；
功能：測量簡支梁和懸臂梁的加速度響應，提供計算自振
頻率、振型的加速度響應時程曲線。
3.7 力錘
指標：測量范圍5000N；固有頻率50kHz；靈敏度4pC/N；錘重0.2Kg；尺寸（mm）200x70x16；附加錘頭：橡膠、尼龍、鋁、鋼；
數量：1個（標準配置）；
功能：用錘擊法激振簡支梁和懸臂梁，用加速度計測量響應，數據可用于錘擊法模態參數識別。
3.8 USB數據采集儀
技術指標 | 采 樣 頻 率 | 200kHz |
分 辨 率 | 16位 | |
A/D模入通道 | 8通道 | |
A/D模入范圍 | ±10V | |
程 控 放 大 | 1、2、4、8、16倍 | |
接 口 | 計算機USB接口 | |
數量 | 1臺（振動教學儀內置） | |
功能 | 可進行加速度、力傳感器的信號采集。 | |
3.9 Vib'EDU振動信號采集、處理和分析軟件（教學版）
該軟件根據選配的實驗裝置的不同可完成多項實驗內容，為振動教學提供了系統的測試內容。
軟件主要內容：
序號 | 實驗方法 | 實驗內容 |
1 | 錘擊法振動實驗 | 簡支梁自振頻率、模態振型測量實驗； 懸臂梁自振頻率、模態振型測量實驗； 圓盤自振頻率、模態振型測量實驗； |
2 | 阻尼實驗 | 阻尼比（半功率帶寬法）實驗； 阻尼比（衰減法）實驗； |
3 | 信號處理 | 信號處理和頻譜分析； 信號疊加； |
4 | 機械振動測試實驗 | 認識機械振動； 簡諧振動系統振幅與頻率的測量； 振動系統固有頻率測量(李薩育圖)； 簡支梁自振頻率測量(正弦掃頻法)； 懸臂梁自振頻率測量(正弦掃頻法)； 主動隔振實驗； 被動隔振實驗； 單式動力吸振實驗； 復式動力吸振實驗； 油阻尼減振器實驗； 拍振實驗； 二、三自由度鋼弦振動實驗； 索力測試； |
軟件界面：
4.系統技術指標和配置清單：
序號 | 內容 | 型號 | 數量 | |||||||||||||||
1 | 振動綜合實驗臺配套器件
| WS-ZHT2 | 1套 | |||||||||||||||
2 | 振動綜合教學儀 振動綜合教學儀已內置2通道電荷放大器集成采集、1通道電渦流前置器集成采集、功率放大器、程控掃頻信號源、7路數據采集。 | WS-5933 | 1臺 | |||||||||||||||
2通道電荷放大器 技術指標： ① 電荷輸入范圍：106pC； ② 輸入選擇：電荷； ③ 功能選擇及頻響： 加速度: 0.3Hz~50kHz -3dB±1dB； ④ 積分: 速度: 1.0Hz~10kHz -3dB±1dB； 位移: 1.0Hz~1kHz -3dB±1dB； ⑤ 低通濾波： A: 濾波方式：程控八階濾波； B: 低通濾波頻率：1Hz~50kHz（任意設定）； C: 濾波器阻帶衰減：-80dB/Oct； ⑥ 電荷增益:6檔增益。 | ||||||||||||||||||
功率放大器 指標：輸出功率20W；輸出電壓±10V；輸出電流300mA；頻率范圍10Hz~10kHz；信噪比≥70dB；失真≤1%； | ||||||||||||||||||
接觸式激振器 指標：激振力10N；振幅±1.5mm；頻率范圍5~1000Hz；電流0.5A；質量1Kg；動圈直流電阻3Ω； | ||||||||||||||||||
非接觸式激振器 指標：激振力2N；頻率范圍5~1000Hz；電流0.3A；質量0.2Kg； | ||||||||||||||||||
程控掃頻信號源 指標：程控掃頻頻率范圍1~20000Hz； 正弦波模擬信號輸出； | ||||||||||||||||||
7路數據采集
| ||||||||||||||||||
3 | 壓電加速度傳感器 指標：頻率范圍0.2~6000Hz,極程10000m/s2,靈敏度系數20pC/ms-2； 功能：測量簡支梁、懸臂梁以及圓盤的加速度響應，提供計算自振頻率、振型的加速度響應時程曲線。 | BZ1107 | 1只 | |||||||||||||||
4 | 電渦流傳感器 指標：頻率范圍：0~4kHz，靈敏度8 mV/μm，量程2mm； 功能：測量索力。 | 85811-01+85745-00 | 1只 | |||||||||||||||
5 | 力錘 指標：測量范圍5000N；固有頻率50kHz；靈敏度4pC/N；錘重0.2Kg；尺寸（mm）200x70x16；附加錘頭：橡膠、尼龍、鋁、鋼； 功能：用錘擊法激振簡支梁和懸臂梁，用加速度計測量響應，數據可用于錘擊法模態參數識別。 | WS-LC-5 | 1把 | |||||||||||||||
6 | 振動教學軟件功能 （1）錘擊法振動實驗 簡支梁自振頻率、模態振型測量實驗； 懸臂梁自振頻率、模態振型測量實驗； 圓盤自振頻率、模態振型測量實驗； （2）阻尼、彈模實驗 阻尼比（半功率帶寬法）實驗； 阻尼比（衰減法）實驗； （3）信號處理 信號處理和頻譜分析； 信號疊加； （4）機械振動測試實驗 認識機械振動； 簡諧振動系統振幅與頻率的測量； 振動系統固有頻率測量(李薩育圖)； 簡支梁自振頻率測量(正弦掃頻法)； 懸臂梁自振頻率測量(正弦掃頻法)； 主動隔振實驗； 被動隔振實驗； 單式動力吸振實驗； 復式動力吸振實驗； 油阻尼減振器實驗； 拍振實驗； 二、三自由度鋼弦振動實驗； 索力測試； | Vib’EDU | 1套 | |||||||||||||||
7 | 計算機（選配） |
5.WS-ZHT2臺架主要部件尺寸（mm）及重量（kg）
其中，簡支梁、懸臂梁組合梁尺寸（mm）：長726x寬40x厚7，材料45#鋼。臺架基座尺寸（mm）：長750x寬255x厚35，材料45#鋼。
實驗臺架總總量105kg（實驗臺架應放置在堅固的實驗桌上，不堅固的實驗桌會影響實驗頻率及實驗效果）。
6.產品應用
|
|
| 遼寧工程技術大學 | 安徽理工大學 |
 |  |
| 青島科技大學 | 中國海洋大學 |
 | |
| 國防科學技術大學 | |
