第九章-力、力矩和压力的测量ppt课件.ppt

《第九章-力、力矩和压力的测量ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章力、力矩和压力的测量孙长库天津大学精密仪器与光电子工程学院第一节概述力：物质之间的相互作用，“牛顿”重力：物体在地球引力场中受到的力力矩：力和力臂的乘积，“牛顿米”压力：压强第二节力的测量要点：力的标准力的测量方法和装置称重及称重装置力值的检定与定度第二节力的测量力的标准1N=1kg·m/s质量1kg的标准是一根铂-铱合金圆棒（国际标准千克）g—在纬度45度的海平面处的值，9.80665m/s(不同纬度和海拔高度重力加速度值不同，有相应的函数关系和修正关系式）当一个特定地点的重力加速度的数值被确定后，便可

2、精确计算出作用在标准质量的重力（重量），从而建立起一个力的标准22力的测量方法动力效应测力(DynamicEffect)：测量物体的质量及其所获得的加速度，计算测定力值。F=ma。静力效应测力(StaticEffect)：通过测量物体的变形量，或与应力相关的物理效应来测量力值。力的测量方法电阻应变式压磁式压电式力的测量装置一、电阻应变式测力仪1.测力原理力的测量装置2.测力仪弹性体的结构形式柱状变形体5kN~5MN管状变形体1MN~20MN径向受载变形体<5N力的测量装置2.测力仪弹性体的结构形式双铰链弯曲杆变

3、形体<5N剪切杆式变形体外形很扁的力传感器电阻应变式测力仪在负荷作用下，弹性体的应变是：电阻应变片的灵敏度系数为：μ为弹性体材料的泊松比电阻应变式测力仪测力电桥电桥电路的输出电压：传感器的电压灵敏度，通常取0.5~2.5mV/V力的测量装置应变式测力仪一般采用电桥电路。电桥电路的输出信号小，精度要求高，因而测量电路要求具有高的增益、高的输入阻抗。传感器测量电路的集成模块称作信号调理器，一般包括缓冲、放大、滤波、电压－频率转换等为提高测力传感器的精度，必须在电桥电路中采取相应的补偿措施，消除误差的影响。包括初始不

4、平衡补偿、零点漂移补偿、灵敏度补偿、非线性补偿、传感器灵敏度调整等。3.测力仪电路力的测量装置二、压磁式测力仪(PiezomagneticDynamometer)原理：压磁效应，又称磁弹性效应压磁式测力原理力的测量装置三、压电式测力仪(PiezoelectricDynamometer)dij压电常数力的测量装置其他测量方法：电感式测力传感器电容式测力传感器振弦式测力传感器称重及称重装置一、称重的概念和意义重量(Weight)：有些场合用于指重力(Weight)，而另一些场合又用于指物体的质量(Mass)，二者的

5、物理概念不同，但在工程测量中属于同一个技术范畴。称重的衡器用准确度级别来表征特性，而对非线性、滞后等单项指标不进行控制。称重按工作条件分为静态称重和动态称重。称重及称重装置二、电子秤(ElectronicWeighingScale)的组成、分类组成：机械传递、称重传感器、测量电路和显示仪表分类：电子皮带秤(ElectronicBeltWeighingScale)、容器秤(ContainerWeighingScale)、吊车秤(CraneWeighingScale)、平台秤(PlatformWeighingSca

6、le)、电子轨道衡(ElectronicRailroadTrackScale)称重及称重装置三、称重传感器(WeighingSensors)应变式(StrainSensor)压磁式(PiezomagneticSensor)电容式(CapacitanceSensor)称重传感器—应变式商用计价秤小型台秤轨道衡平台秤称重传感器—压磁式称重传感器—电容式称重传感器实例悬臂梁结构的称重传感器轮辐式测力/称重传感器称重及称重装置四、电子皮带秤(ElectronicBeltWeighingScale)1.称重原理电子皮带秤

7、k1，k2是传感器的灵敏度系数4.皮带秤电子皮带秤2.误差分析称重传感器误差：制造误差、环境误差、秤体安装误差、应变片、弹性体补偿漂移等测速传感器误差：测速误差、皮带打滑误差等机械结构误差：有效称量段L误差、称量托辊误差测量电路误差：零漂、温漂等第三节力矩的测量力矩(ForceMoment):力和力臂的乘积。转矩(Torque):力矩可以使机械零部件转动，也称为转矩。扭矩(Torque):在转矩的作用下，机械零部件将会产生一定的扭曲变形，故又称为扭转矩，简称扭矩。力矩的法定计量单位:“牛顿米”，一般用“Nm”表

8、示。第三节转矩的测量工程中转矩的测量常与功率、转速的测量联系在一起。动力机械：电动机、内燃机、发电机、泵工程机械：搅拌机、变速器、钻探机加工机械：加工中心、自动机床旋转轴的扭矩、转速和功率的测量，是进行旋转件功率控制的重要基础。转矩的测量方法传递法：利用转矩使弹性轴产生扭转变形力平衡法：利用平衡转矩M0与被测转矩平衡能量转换法：根据能量守衡定律利用转矩使弹性轴产生扭转变形的方法，即根据