机械量的电测法教学课件PPT

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1、第6章机械量的电测法P2126.0速度测量（补充）6.1转速的电测法6.2振动的电测法6.3力与荷重的电测法6.4力矩的电测法1速度测量角速度测量ω(rad/s)转速测量n(转/分）速度测量线速度测量v（m/s，km/h)2速度测量原理分类1）时间、位移计算测速：根据线速度定义，可从物体在一定时间内移动的距离或者从物体移动一定距离所需的时间求得。这种方法只能求某段距离或时间的平均速度。s越小，越接近瞬时速度。方法：光束切断法、相关法、空间滤波器法3速度测量原理分类2）角速度和线速度的相互转化3）利用物理效应测量：多普勒效应、流体力学定律、电磁感应原理4）加速度积分法和位移微分法5）陀螺测速法*

2、4光束切断法非接触式测量，测量精度较高。图1光束切断式速度测量原理：提高精度的措施？5相关法原理：利用随机过程互相关函数确定运动时间的方法；组成：两个相距为L的相同的传感器，如光电传感器、超声波传感器、电涡流传感器等；检测：表面粗糙度、表面缺陷、表面标记等；处理：在测量条件基本相同的情况下，y(t)的波形和x(t)是相似的，只是时间上推迟了t0(=L/v)，即求出t0。6图2相关测速原理图物理含义：x(t)延迟to后成x(t－t0)，其波形将和y（t）几乎重叠，因此互相关值有最大值。7接触辊法特点：应用广泛方法：把旋转辊轮（测量辊）接触在行进的物体上，被测物体以速度v行进并带动测量辊转动，由测

3、量辊的转速和周长求得物体的行进速度。可用于生产过程中的塑料板带、布、钢板带等速度检测。注意测量辊与被测物之间的滑移所造成的测量误差。8皮托管测速法皮托管是测量流体速度的主要工具之一，广泛用于船舶和飞行体的测速；在测量时，只要把皮托管对准流体流动的方向，使内管顶端（滞止点）能感受全压力Pt，而具有静压孔的外管感受静压力Ps即可。9（一）皮托管的结构标准皮托管用两根不同内径管子同心套接而成，内管通直端尾接头，是全压管，外管通侧接头，是静压管。，10（二）皮托管测速原理11修正后的流速公式：为皮托管系数，由实验标定。一般在0.99～1.01之间。12多普勒测速法光/声学多普勒效应：当光/声源和反射

4、体或散射体之间存在相对运动时，接收到的光/声波频率与入射光/声波频率之间存在正比于物体运动速度的频率偏移现象，此现象称为多普勒效应（奥地利学者多普勒于1842年发现）。散射光频率和入射光频率偏移叫多普勒频移；多普勒频移与入射光频率（波长）有关，与运动物体的速度有关。13则散射光与原始光之间的频移为：由于v<

5、变低。这样通过频率的变化就能计算出卫星的高度、速度和方位。若用此法连续测量，就可得到精确的卫星实际轨道数据。多普勒测速应用实例1)卫星跟踪测轨系统15光纤血流传感器频移器（布拉格盒移频器）将参考光信号f0调制为f0-f1，再与含被测量的f0±f混频，得到f1±f2)基于多普勒效应的光纤血流速度测量流动血液中的“粒子”（红细胞）会散射光，下图中的传感器具体如何测速？思考：超声多普勒法是怎样测量血液流动的?16利用多普勒效应制成的仪器有激光多普勒测量仪、超声多普勒测量仪等。广泛用于流速测量、工业生产中钢板、铝材测量、医学中血液循环监测、医学诊断等。特点：精度高、非接触、不扰乱流场、响应快、空间

6、分辨率高、使用方便非接触测量可克服由于机械磨损和打滑造成的测量误差。几种非接触测速方法在测速方式与性能特点上的异同？176.1转速的电测法P212转速：物体转动的速度，单位时间内的转数转速的单位：转/分或r/min转动角速度：时间内转动的角位移与转动时间之比角速度单位：弧度/秒或rad/s转动频率：每分钟的转速（转动周期的倒数）18转速测量转速的测量方法及特点：工程中的角速度测量是旋转轴的转速测量，以每分钟的转数来表达。测转速的仪表统称转速表。分类：按测量原理分为模拟法、计数法、同步法按变换方式分为机械式、电气式、光电式、频闪式精度等级从0.01到2.5共10级19转速的电测法P2126.1.

7、1模拟式电测法6.1.2计数式电测法206.1.1转速的电测法-模拟式测速发电机磁性转速表离心式转速表频闪转速表21测速发电机测量转速测量原理：电磁感应测速发电机的输出电压正比于输入轴上的转速（9-1-2）测速发电机类型：直流、交流测速发电机优点：线性好、灵敏度高、输出信号大22磁性转速表测转速图9-1-1磁性转速表的结构原理23磁性转速表测量原理转轴随待测物旋转、永久磁铁同步旋转；铝制圆盘靠近永