测试技术及应用-第十七讲

《测试技术及应用-第十七讲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十一章转速与功率的测量1转速是表征机械动力性能的重要指标。转速的测量是机械性能测试的重要内容。转速表是机械行业必备的仪器之一，用来测定电机或者转动部件的转速，常用于电机、电扇、造纸、塑料、化纤、洗衣机、汽车、飞机、轮船等制造业。211.1转速测量概述根据转速测量的工作方式不同，转速测量可分为两大类：接触式测量、非接触式测量。接触测量在使用时必须与被测轴直接接触，在测量时需要着重考虑与被测设备连接和安装问题。非接触测量在使用时不必与被测轴接触，安装和使用通常比接触式方便。3411.2常用转速测量方法一、测速发电机测速发电机：是输出电动

2、势与转速成比例的微特电机。在被测机构与测速发电机同轴连接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，故又称为速度传感器。5测速发电机有直流和交流两种，由于直流发电机的整流子容易产生干扰信号，也较易出毛病，故常采用交流测速发电机。直流测速发电机有永磁式和电磁式两种，其结构与直流发电机相近。永磁式采用高性能永久磁钢励磁，受温度变化的影响较小，输出变化小，线性误差小。电磁式采用他励式，不仅复杂且因励磁受电源、环境等因素的影响，输出电压变化较大。6交流测速发电机包括空心杯转子异步测速发电机、笼式转子异步测速发电机和同步测速发电机。7笼式

3、转子异步测速发电机与交流伺服电动机相似，因输出的线性度较差，仅用于要求不高的场合。同步测速发电机以永久磁铁作为转子的交流发电机。由于输出电压和频率随转速同时变化，又不能判别旋转方向，使用不便，在自动控制系统中用得很少，主要供转速的直接测量用。二、磁电式传感器测转速转速测量中使用的磁电式传感器主要是变磁阻式磁电传感器。89三、光电式传感器测转速光电式传感器通过安装在被测轴上的多孔圆盘，来控制照在感光元件上（如光电池、光电二极管、光电三极管、光敏电阻等）光通量的强弱，从而在感光元件上得到与被测轴转速成比例的电脉冲信号，只要计算出单位时间内

4、的脉冲数即可得出相应的转速值。常用的转速传感器有反射式和透射式两种。10111213四、霍尔式转速传感器14五、频率计的原理频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，被测信号的频率f=N/T。15六、闪光测速仪闪光测速仪基于视觉暂留原理。所谓“视觉暂留”就是人的眼睛在很短的时间内（大约为1/15～1/20s），有保持已经从视野中消失了的物体形象的能力。闪光测速仪的核心电路是一个频率可调并可显示其读数的振荡电路，该电路用来触发气体闪光管连续闪

5、光。16七、机械式转速表常用的机械式转速表有离心式和钟表式。17离心式转速表是利用旋转质量m所产生的离心力F，与旋转角速度成比例的原理制成的测量仪表，其结构如图11-9所示。18测量时，旋转轴随被测轴一起旋转，质量m所产生的离心力F的大小由下式决定：222nFmrmr60式中，m为旋转体的质量（kg）；r为重块m的重心至转轴中心的距离（m）；ω为旋转角速度（1/s）；n为旋转轴的转速（r/min）。192011.3功率测量一、功率测量概述功率是表征机械动力性能的一个参数。多数情况v下，对不同的机械，其功率的含义不同

6、。机床等加工机械切削功率的测量则通过切削力F和切削速度的乘积而获得的，即PFv式中，F为切削力；v为切削线速度。21发电装置往往通过测量电机的电功率来确定其输出功率，即PKIV式中，K为功率系数；I为输出电流；V为输出电压。而对于大多数以轴作为输入和输出装置的动力机械来说，其轴功率一般由输出扭矩和角速度的乘积获得，即PM式中，M为扭矩；ω为角速度。22测功机也称为测功器，主要用于测试发动机的功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱的加载设备，用于测试它们的传递功率。测功机主要分为水力测功机、电涡流测功机、电力测功机几种。常用的测功

7、机按耗能方式的不同可以分为功率吸收型、功率传递型两大类。23功率吸收型测功机是指测功机加载器为制动器的一种测功机。功率传递型测功机是将被测动力机械传递的能量转换成电能，通过负载电阻消耗或整流逆变回馈电网，可以降低测功机本体的发热，提高测功机的测试功率。24二、水力测功机水力测功机因其单位转动惯量的扭矩吸收能力强，长期以来成为大功率内燃机试验优先采用的设备。目前，主要有定充量水力测功机和变充量水力测功机。1．工作原理水力测功机的主体为水力制动器，制动器由转子和外壳组成。25PFR262．特性曲线27三、电涡流测功机电涡流测功机利用电

8、涡流对转子制动，吸收被测动力设备的输出能量。主要由旋转部分的感应盘和摆动部分的电枢和励磁绕组组成。1．工作原理电涡流测功机有盘式和柱式两种形式，虽然结构不同，但是工作原理是相同的。28292．特性曲线和控制电涡流测功机的