《现代检测技术及仪表》孙传友高教出版社电子教案第9章VIP免费

第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页第九章机械量电测法9.1转速的电测法转速的表示方式：1、转动角速度ω=ΔθΔt2、转速——每分钟转动圈数n3、转动频率f——每秒钟转动圈数4、转动周期，T=1f=60n，所以ω=2πf=2π×n609.1.1模拟式电测法一、测速发电机——把转速转换成电压二、磁性转速表图9－1-1把转速转换为转角铝盘转矩Me=Ke⋅n游丝扭矩Ms=Ks⋅θθ——指针转角平衡时Me=Ms所以θ=KeKs⋅n三、离心式转速表图9－1-2把转速转换为位移离心力Fc=Kc⋅ω2弹簧力Fs=Ksx平衡时x=KcKs⋅ω2四、频闪转速表图9－1-3反光标志最亮且稳定不动时，闪光频率等于转动频率。9.1.2计数式电测法一、转速传感器――将转速转换成脉冲频率1、转换公式脉冲频率f=m×n60n——每分钟转动圈数m——每转一周传感器发出脉冲数，第2页共9页第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页2、实例：1°磁电式图9－1-4图9－1-52°电容式、电涡流式图9－1-63°霍尔式图9－1-74°光电式：透射式图9－1-8（b）反射式图9－1-8（a）5°圆栅式图9－1-9二、转速传感器测量电路１、测频计数式图9-1－10（a）适于转速快场合晶体振荡器输出的时钟频率fc,经分频器k分频后形成宽度为T=k/fc的门控信号，计数器从０开始对传感器脉冲计数，在T时间内，计数结果为2、测周计数式图9-1－10（b）适于转速慢场合转速传感器信号（周期为T/m）经整形和k分频后，形成门控信号，计数器从０开始对晶体振荡器输出的周期Tc稳定的时钟脉冲计数，计数结果为3、测瞬时角速度随转轴转动的转盘上均匀分布m个测点，即每相邻两个测点的间距均为Δθ=2π/m，只要测出转过各段Δθ所用时间Δti的计时脉冲数Ni，Δti=NiTc，即可求出每个测点的瞬时角速度：(i=1,2,…m)9.2振动的电测法9.2.1相对振动传感器与绝对振动敏感器一、相对振动传感器相对振动——物体相对于其平衡位置的往复运动。1、相对振动传感器的特点①内部固定部分与运动参照点（平衡）位置相对静止②内部可动部分与被测振动体一起运动2、传感器可动部分与被测振动体关联方式①固接式图9-2-1（a）②弹压式图9-2-1（b）要求F=FK−mam>0FK=K⋅ΔLam=ω2xm第3页共9页第2页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共9页即要求的ΔL>mK⋅ω2xm=ω2ω02⋅xm二、绝对振动敏感器绝对振动——被测物体相对于大地或惯性空间的往复运动。1、绝对振动敏感器的结构特点①内部固定部分与被测振动体一起运动②内部可动部分有一定质量m，且通过弹簧R与固定部分相连接③内部可动部分与固定部分之间相对运动受阻尼力作用，阻尼系数为C，即绝对振动敏感器内部存在一个“m−k−c”系统2、绝对振动敏感器的运动分析①运动关系图9-2-2z=x+y（矢量相加）②受力分析：弹簧力FK=−ky阻尼力Fc=−cdydtFK+Fc=md2zdt2=m(d2xdt2+d2ydt2)③运动方程md2ydt2+cdydt+ky=−md2xdt2令ω0=√KmD=c2ω0md2ydt2+2Dωdydt+ω02y=−d2xdt2=−dvdt=−aV=dxdtVm=ω⋅xma=dVdt=d2xdt2am=ω2xm④传输函数：Y(s)X(s)=−s2s2+2Dω0s+ω02|Y(jω)X(jω)|=1√(1−ω02ω2)2+(2Dω0ω)2D=1√21√1+(ω0ω)4（高通）第4页共9页第3页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共9页Y(s)V(s)=−ss2+2Dω0s+ω02|Y(jω)V(jω)|=12Dω0√1+[12D(ωω0−ω0ω)2]2（带通）Y(s)A(s)=−1s2+2Dω0s+ω02|Y(jω)A(jω)|=1ω02√(1−ω2ω02)2+(2Dωω0)2D=1√21ω02√1+(ωω0)4（低通）3、绝对振动敏感器的功能――把被测物体的绝对振动转换成敏感器内部可动部分与固定部分的相对运动1°当ω>>ω0时ym=xm为位移敏感器因|Y(jω)X(jω)|=1，|Y(jω)A(jω)|=1ω2所以ym=amω2am=ω2xmxm2°当ω<<ω0时ym=am/ω02=mam/k为加速度敏感器因|Y(jω)X(jω)|=ω2ω02，|Y(jω)A(jω)|=1ω02所以ym=xmω2ω02=amω023°当ω≈ω0时ym=mc⋅Vm=2Dω0⋅Vm为速度敏感器因|Y(jω)V(jω)|=12Dω0，所以ym=Vm2Dω0=mc⋅Vm9.2.2绝对振动电测法一、位移传感器配接绝对振动敏感器可动部分与固定部分用弹簧片或弹性元...