检测技术速度转速加速度.ppt

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1、检测技术速度转速加速度现在学习的是第1页，共36页 测量原理测量原理：1.物体运动的线速度可以从物体在一定时间内移动的距离或者从物体运动的线速度可以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或时间的平均速度平均速度。2.2.角速度和线速度的相互转化。角速度和线速度的相互转化。第一节第一节速速 度度 测测 量量现在学习的是第2页，共36页3.利用物理参数测量：皮托管测速pv=rv2/2、多普勒效应电磁感应原理E=BLv4.加速度积分法和位移微分法5.陀螺测速法现在学习的是第3页，共36页k

2、iksP 多普勒测速现在学习的是第4页，共36页现在学习的是第5页，共36页后向散射型多普勒测速原理根据多普勒效应检测多普勒频移，如果入射光与散射光的夹角为，则多普勒频移为：2v现在学习的是第6页，共36页陀螺仪测角速度现在学习的是第7页，共36页现在学习的是第8页，共36页二自由度陀螺仪现在学习的是第9页，共36页（1）当二自由度陀螺底座绕垂直于X轴，且与Z轴成 角的轴以角速度 旋转时则将有陀螺力矩Mg作用于框架上，陀螺力矩Mg为：二自由度陀螺特性：（2）外加力矩M（绕X轴作用在陀螺上）和角加速度关系：现在学习的是第10页，共36页三自由度陀螺主要特性：1)定轴性(稳定性）Z轴对准某一方向，

3、无任何外加力矩作用在陀螺上时；2)进动性:有外加力矩，迫使主轴绕另一框架的轴旋转。：内外框架平面的夹角 3)无惯性：有加外力矩，陀螺马上进动；外加力矩一撤销，进动马上停止。现在学习的是第11页，共36页现在学习的是第12页，共36页微分陀螺仪微分陀螺仪现在学习的是第13页，共36页微分陀螺仪测角速度作用原理 测量其壳体绕Y轴转动的角速度。是转角a的微分。现在学习的是第14页，共36页第二节第二节 转速测量转速测量现在学习的是第15页，共36页一一.数字式转速表数字式转速表1、测量原理：、测量原理：数字式转速测量系统由数字式转速测量系统由频率式转速传感器、频率式转速传感器、数字转换电路和数字显示

4、器数字转换电路和数字显示器等部分组成。首等部分组成。首先先由传感器把转速转变成频率信号由传感器把转速转变成频率信号，再通过，再通过测量信号的频率或周期来测量转速。测量信号的频率或周期来测量转速。现在学习的是第16页，共36页 在电子计数器采样时间内对转速传感器输出的电脉在电子计数器采样时间内对转速传感器输出的电脉冲信号进行计数。冲信号进行计数。利用标准时间控制计数器闸门。利用标准时间控制计数器闸门。当当计数器的显示值为计数器的显示值为N时，被测量的转速时，被测量的转速n为为 1）频率法测转速）频率法测转速现在学习的是第17页，共36页2）周期法测转速）周期法测转速用被测周期T来控制闸门，填充时

5、间0进入计数器计数N。为了提高周期测量的准确度，通过将周期信号分频，使被测量的周期得到倍乘。故被测量的转速n为k为周期倍乘数为周期倍乘数100，101，102.晶振周期晶振周期N为计数器计数值为计数器计数值Z为传感器细分数为传感器细分数现在学习的是第18页，共36页2、转速传感器、转速传感器 把被测转速转换成脉冲信号。把被测转速转换成脉冲信号。光电式、磁电感应式、电容式、霍尔元件式、电涡流式光电式、磁电感应式、电容式、霍尔元件式、电涡流式转轴每旋转一周，光敏元件就输出数目与条纹数目相同个转轴每旋转一周，光敏元件就输出数目与条纹数目相同个电脉冲信号。电脉冲信号。1）光电式转速传感器）光电式转速传

6、感器现在学习的是第19页，共36页现在学习的是第20页，共36页2）磁电感应式转速传感器磁电感应式转速传感器现在学习的是第21页，共36页3、数字化电路、数字化电路 为了读出被测转速，还需要进一步把为了读出被测转速，还需要进一步把传感器输传感器输出信号的频率或周期转换成数字量出信号的频率或周期转换成数字量，以便于数字显示。，以便于数字显示。一般对一般对中、高转速中、高转速采用采用频率法频率法，对，对低转速低转速采用采用周期周期法法测量。测量。现在学习的是第22页，共36页现在学习的是第23页，共36页4、数字式转速测量系统、数字式转速测量系统现在学习的是第24页，共36页 二、闪光测转速法二、

7、闪光测转速法闪光测转速法是利用人眼的闪光测转速法是利用人眼的视觉暂留视觉暂留现象来测量转速。现象来测量转速。一个闪光目标，当一个闪光目标，当闪动频率大于闪动频率大于10Hz时，人眼看上去就是连续时，人眼看上去就是连续发亮的发亮的。根据这一原理，用一个频率连续可调的闪光灯照射被测根据这一原理，用一个频率连续可调的闪光灯照射被测旋转轴上的某一固定标记旋转轴上的某一固定标记(如齿轮的齿，圆盘的辐条或在旋转轴如齿轮的齿，圆盘的辐条或在旋转轴上涂以黑白点上涂以黑白点)，并调节闪光频率，并调节闪光频率f，直到旋转轴上出现一个，直到旋转轴上出现一个单单定象定象为止，即达到为止，即达到n=f的条件，这时便可以

8、从电子计数器或圆刻的条件，这时便可以从电子计数器或圆刻度盘上读出被测的转速值。度盘上读出被测的转速值。现在学习的是第25页，共36页但是若在连续两次闪光的时间间隔内，旋转轴转过整数倍的因但是若在连续两次闪光的时间间隔内，旋转轴转过整数倍的因数时，即数时，即nk0f 时，也会出现单定象。式中的时，也会出现单定象。式中的k0为单定象停留为单定象停留的次数的次数(1、2、3、)。还可能出现另一种情况，即当还可能出现另一种情况，即当闪光频率比被测转速高二倍、闪光频率比被测转速高二倍、三倍、三倍、m倍时倍时，则会出现二重象、三重象以至于，则会出现二重象、三重象以至于m重象。重象。f=mn现在学习的是第2

9、6页，共36页3000现在学习的是第27页，共36页 第三节第三节 加速度测量加速度测量现在学习的是第28页，共36页位移式加速度传感器位移式加速度传感器变磁阻式加速度传感器变磁阻式加速度传感器现在学习的是第29页，共36页电容式加速度传感器电容式加速度传感器现在学习的是第30页，共36页霍尔式加速度传感器霍尔式加速度传感器现在学习的是第31页，共36页l压电式l电阻式：粘贴应变计式 非粘贴应变张丝式 固态压阻式l光纤式l伺服式现在学习的是第32页，共36页压阻式加速度传感器现在学习的是第33页，共36页光纤式加速度传感器光纤式加速度传感器光纤式加速度传感器光纤式加速度传感器现在学习的是第34页，共36页i现在学习的是第35页，共36页 应变式加速度传感器应变式加速度传感器现在学习的是第36页，共36页