測控儀器設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)重點(diǎn).doc

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1、1.1.測控儀器的概念是什么？測控儀器則是利用測量和控制的理論，采用機(jī)、電、光各種計(jì)量測試原理及控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的一種范圍廣泛的測量儀器。1.4.測控儀器由哪幾部分組成？各部分功能是什么？工作原理：Z向運(yùn)動(dòng)具有自動(dòng)調(diào)焦功能，通過計(jì)算機(jī)對(duì)CCD攝像器件攝取圖像進(jìn)行分析，用調(diào)焦評(píng)價(jià)函數(shù)來判斷調(diào)焦質(zhì)量。被檢測的印刷線路板或IC芯片的瞄準(zhǔn)用可變焦的光學(xué)顯微鏡和CCD攝像器件來完成。攝像機(jī)的輸出經(jīng)圖像卡送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理實(shí)現(xiàn)精密定位和圖像識(shí)別與計(jì)算，并給出被檢測件的尺寸值、誤差值及缺陷狀況。按功能將儀器分成以下幾個(gè)組成部分：1基準(zhǔn)部件5信息處理與運(yùn)算裝置2傳感器

2、與感受轉(zhuǎn)換部件6顯示部件3放大部件7驅(qū)動(dòng)控制器部件4瞄準(zhǔn)部件8機(jī)械結(jié)構(gòu)部件基準(zhǔn)部件測量的過程是一個(gè)被測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較的過程，因此，儀器中要有與被測量相比較的標(biāo)準(zhǔn)量，標(biāo)準(zhǔn)量與其相應(yīng)的裝置一起，稱為儀器的基準(zhǔn)部件。傳感器與感受轉(zhuǎn)換部件測控儀器中的傳感器是儀器的感受轉(zhuǎn)換部件，它的作用是感受被測量，拾取原始信號(hào)并將它轉(zhuǎn)換為易于放大或處理的信號(hào)。瞄準(zhǔn)部件用來確定被測量的位置(或零位），要求瞄準(zhǔn)的重復(fù)性精度要好。信息處理與運(yùn)算裝置數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算部件主要用于數(shù)據(jù)加工、處理、運(yùn)算和校正等?？梢岳糜布娐贰纹瑱C(jī)或微機(jī)來完成。顯示部件顯示部件是用指針與表盤、記錄器、數(shù)字顯示器、

3、打印機(jī)、監(jiān)視器等將測量結(jié)果顯示出來。驅(qū)動(dòng)控制器部件驅(qū)動(dòng)控制部件用來驅(qū)動(dòng)測控系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)部件，在測控儀器中常用步進(jìn)電機(jī)、交直流伺服電機(jī)、力矩電機(jī)、測速電機(jī)、壓電陶瓷等實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。控制一般用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，這時(shí)要將一個(gè)控制接口卡插入到計(jì)算機(jī)的插槽中。機(jī)械結(jié)構(gòu)部件儀器中的機(jī)械結(jié)構(gòu)部件用于對(duì)被測件、標(biāo)準(zhǔn)器、傳感器的定位，支承和運(yùn)動(dòng),如導(dǎo)軌、軸系、基座、支架、微調(diào)、鎖緊、限位保護(hù)等機(jī)構(gòu)。所有的零部件還要裝到儀器的基座或支架上,這些都是測控儀器必不可少的部件，其精度對(duì)儀器精度影響起決定作用。1.6.對(duì)測控儀器的設(shè)計(jì)要求有哪些？(1)精度要求精度是測控儀器的生命，精度本身

4、只是一種定性的概念。(2)檢測效率要求一般情況下儀器的檢測效率應(yīng)與生產(chǎn)效率相適應(yīng)。(3)可靠性要求可靠性要求可由可靠性設(shè)計(jì)來保證。(4)經(jīng)濟(jì)性要求儀器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用各種先進(jìn)技術(shù)，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效果。(5)使用條件要求使用條件不同，儀器的設(shè)計(jì)也不同。在設(shè)計(jì)儀器時(shí)應(yīng)慎重考慮，以滿足不同使用條件的要求。(6)造型要求儀器的外觀設(shè)計(jì)極為重要，優(yōu)美的造型、柔和的色澤是人們選擇產(chǎn)品的考慮因素之一，有利于銷售，同時(shí)也會(huì)使操作者加倍愛護(hù)和保養(yǎng)儀器，延長使用壽命，提高工作效率。2.2.什么是原理誤差，原始誤差，瞬時(shí)臂誤差，作用誤差？原理誤差儀器設(shè)計(jì)中采用了近似的理論、近似的數(shù)學(xué)模型

5、、近似的機(jī)構(gòu)和近似的測量控制電路所引起的誤差。它只與儀器的設(shè)計(jì)有關(guān)，而與制造和使用無關(guān)。原始誤差由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。能轉(zhuǎn)換成瞬時(shí)臂誤差的源誤差多發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)件上；而既不能換成瞬時(shí)臂誤差，其方向又不與作用線方向一致的源誤差多發(fā)生在平動(dòng)件上。2.3.誤差的分類及表示方法按誤差的數(shù)學(xué)性質(zhì)分1）隨機(jī)誤差是由大量的獨(dú)立微小因素的綜合影響所造成的，其數(shù)值的大小和方向沒有一定的規(guī)律，但就其總體而言，服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，大多數(shù)隨

6、機(jī)誤差服從正態(tài)分布。2）系統(tǒng)誤差由一些穩(wěn)定的誤差因素的影響所造成，其數(shù)值的大小的方向在測量過程中恒定不變或按一定的規(guī)律變化。3）粗大誤差粗大誤差指超出規(guī)定條件所產(chǎn)生的誤差，一般是由于疏忽或錯(cuò)誤所引起，在測量值中一旦出現(xiàn)這種誤差，應(yīng)予以剔除。按被測參數(shù)的時(shí)間特性分1）靜態(tài)參數(shù)誤差2）動(dòng)態(tài)參數(shù)誤差按誤差間的關(guān)系分1）獨(dú)立誤差2）非獨(dú)立誤差絕對(duì)誤差：被測量測得值x與其真值(或相對(duì)真值)x0之差特點(diǎn)：有量綱、能反映出誤差的大小和方向。相對(duì)誤差：絕對(duì)誤差與被測量真值的比值特點(diǎn)：無量綱2.4誤差的來源與性質(zhì)原理誤差儀器設(shè)計(jì)中采用了近似的理論、近似的數(shù)學(xué)模型、近似的機(jī)構(gòu)和近似

7、的測量控制電路所引起的誤差。它只與儀器的設(shè)計(jì)有關(guān)，而與制造和使用無關(guān)。（1）采用近似的理論和原理進(jìn)行設(shè)計(jì)是為了簡化設(shè)計(jì)、簡化制造工藝、簡化算法和降低成本。（2）原理誤差屬于系統(tǒng)誤差，使儀器的準(zhǔn)確度下降，應(yīng)該設(shè)法減小或消除。（3）方法：?采用更為精確的、符合實(shí)際的理論和公式進(jìn)行設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。?研究原理誤差的規(guī)律，采取技術(shù)措施避免原理誤差。?采用誤差補(bǔ)償措施。制造誤差產(chǎn)生于制造、支配以及調(diào)整中的不完善所引起的誤差。主要由儀器的零件、元件、部件和其他各個(gè)環(huán)節(jié)在尺寸、形狀、相互位置以及其他參量等方面的制造及裝調(diào)的不完善所引起的誤差。運(yùn)行誤差儀器在使用過程中所產(chǎn)生的誤差

8、。如力變形誤差、磨損和間