傳感與測試技術(shù) 教學(xué)課件 作者 978-7-302-28748-3第5章參數(shù)檢測技術(shù).ppt

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1、參數(shù)檢測技術(shù)ParameterDetectingTechnology2021/8/121參數(shù)檢測技術(shù)機(jī)械量檢測技術(shù)溫度測量技術(shù)振動(dòng)測試技術(shù)2021/8/122機(jī)械量檢測技術(shù)Mechanicalquantitymeasurement2021/8/123機(jī)械量檢測技術(shù)位移檢測速度、加速度檢測力、重量和質(zhì)量的檢測轉(zhuǎn)矩測量2021/8/124位移檢測包括：直線位移檢測和角位移檢測兩種。常用的檢測方法：積分法、相關(guān)測距法、回波法、線位移和角位移相互轉(zhuǎn)換法、位移傳感器法。根據(jù)傳感器輸出信號(hào)：模擬式位移傳感器

2、：電容式位移檢測、電感式位移檢測、差動(dòng)變壓器式位移檢測、光纖位移檢測。數(shù)字式位移傳感器：利用柵格編碼器將長度或角度的變化直接轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)或二進(jìn)制符號(hào)的方法。包括光電碼盤、感應(yīng)同步器和光柵標(biāo)尺、容柵標(biāo)尺和磁柵標(biāo)尺等多種方式。位移檢測2021/8/125模擬式位移檢測模擬式位移檢測是指將位移量轉(zhuǎn)換為模擬量的檢測方法。常用的有滑線電阻式位移檢測、電容式位移檢測、電感式位移檢測、差動(dòng)變壓器式位移檢測和光纖位移檢測等幾種。電感式位移計(jì)位移檢測差動(dòng)變壓器位移計(jì)2021/8/126數(shù)字式位移檢測數(shù)字式位移檢

3、測是利用柵格編碼器將長度或角度的變化直接轉(zhuǎn)換成脈沖個(gè)數(shù)或二進(jìn)制符號(hào)的方法。包括光柵標(biāo)尺、容柵標(biāo)尺、磁柵標(biāo)尺和光電脈沖式位移傳感器等多種方式。光電脈沖式位移傳感器位移檢測2021/8/127速度檢測分為線速度檢測和角速度檢測。常用的檢測方法：微積分法、線速度和角速度相互轉(zhuǎn)換測速法、速度傳感器法、時(shí)間、位移計(jì)算測速法。加速度檢測是基于檢測質(zhì)量塊敏感加速度產(chǎn)生慣性力的測量。速度、加速度檢測2021/8/128加速度傳感器主要采用加速度傳感器，并配用適當(dāng)?shù)臋z測電路。磁電感應(yīng)式速度測量速度、加速度檢測電磁

4、脈沖式轉(zhuǎn)速計(jì)微機(jī)電系統(tǒng)加速度計(jì)2021/8/129按照力產(chǎn)生的原因不同，可以把力分為重力、彈性力、慣性力、膨脹力、摩擦力、浮力、電磁力等。按力對(duì)時(shí)間的變化性質(zhì)可分為靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力兩大類。靜態(tài)力是指不變的力或變化很緩慢的力；動(dòng)態(tài)力是指隨時(shí)間變化顯著的力，如沖擊力、交變力或隨機(jī)變化的力等。力的測量方法利用力的動(dòng)力效應(yīng)（將使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或動(dòng)量改變，使物體產(chǎn)生加速度）和力的靜力效應(yīng)（使物體產(chǎn)生應(yīng)力，發(fā)生變形），力的測量方法可歸納為力平衡法、測位移法和利用物理效應(yīng)測力等。力、重量和質(zhì)量的檢測2021/8

5、/1210力的測量方法力平衡法力平衡式測量法是基于比較測量的原理，用一個(gè)已知力來平衡待測的未知力，從而得出待測力的值。平衡力可以是已知質(zhì)量的重力、電磁力或氣動(dòng)力等。力、重量和質(zhì)量的檢測托盤被測物刻度板彈簧k阻尼cyx圖5.12重力平衡式測力法機(jī)械式力平衡裝置磁電式力平衡裝置(b)機(jī)械杠桿(a)天平00未知力GGFiFgFiab圖5.14電磁式力平衡測力系統(tǒng)NS磁鐵標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量m線圈光電管放大器RU0Fi液壓和氣壓式測力系統(tǒng)2021/8/1211力的測量方法測位移法在力作用下，彈性元件會(huì)產(chǎn)生變形。測位

6、移法就是通過測量未知力所引起的位移（線位移或角位移），從而間接地測得未知力值。力、重量和質(zhì)量的檢測支架極板彈性體絕緣材料Fi圖5.16電容式測力裝置彈簧線圈Fi（a）（b）鐵心Fi變形部線圈下部上部圖5.17差動(dòng)變壓器式測力裝置2021/8/1212力的測量方法利用某些物理效應(yīng)測力物體在力作用下會(huì)產(chǎn)生某些物理效應(yīng)，如應(yīng)變效應(yīng)、壓磁效應(yīng)、壓電效應(yīng)等可以利用這些效應(yīng)間接檢測力值。力、重量和質(zhì)量的檢測電子皮帶秤電子皮帶秤是一種能連續(xù)稱量散裝顆粒物料重量的裝置，它不但可以對(duì)某一瞬間在輸送帶上的輸送物料重

7、量進(jìn)行稱重，而且還可以在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)輸送的物料總重進(jìn)行稱重。2021/8/1213轉(zhuǎn)矩可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是指不隨時(shí)間變化或變化很小、很緩慢的轉(zhuǎn)矩，包括靜止轉(zhuǎn)矩、恒定轉(zhuǎn)矩、緩變轉(zhuǎn)矩和微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是指隨時(shí)間變化很大的轉(zhuǎn)矩，包括振動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過度轉(zhuǎn)矩和隨機(jī)轉(zhuǎn)矩三種。根據(jù)轉(zhuǎn)矩的不同情況，可以采取不同的轉(zhuǎn)矩測量方法。轉(zhuǎn)矩的測量2021/8/1214轉(zhuǎn)矩的測量方法轉(zhuǎn)矩的測量方法可以分為平衡力法、能量轉(zhuǎn)換法和傳遞法。其中傳遞法涉及的轉(zhuǎn)矩測量儀器種類最多，應(yīng)用也最廣泛。平衡力法及平衡力類轉(zhuǎn)矩

8、測量裝置轉(zhuǎn)矩的測量通過測量機(jī)體上的平衡力矩(實(shí)際上是測量力和力臂)來確定動(dòng)力機(jī)械主軸上工作轉(zhuǎn)矩的方法稱為平衡力法。平衡力法直接從機(jī)體上測轉(zhuǎn)矩，不存在從旋轉(zhuǎn)件到靜止件的轉(zhuǎn)矩傳遞問題。但它適合測量勻速工作情況下的轉(zhuǎn)矩，不能測動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。能量轉(zhuǎn)換法依據(jù)能量守恒定律，通過測量其他形式能量如電能、熱能參數(shù)來測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)矩的方法即能量轉(zhuǎn)換法。從方法上講，能量轉(zhuǎn)換法就是對(duì)功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量的方法。2021/8/1215轉(zhuǎn)矩的測量方法傳遞法轉(zhuǎn)矩的測量傳遞法是指利用彈性元件在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)物理參數(shù)的