《機(jī)電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 ? 電氣負(fù)載誤差實(shí)例 ? 假如測量裝置有內(nèi)部電阻 ， 不考慮測量裝置 ， 我們想要測得電壓的理想值是 mRmR* 112oiRVVRR???? 一旦測量裝置在電路中的 A點(diǎn)和 B點(diǎn)之間連接 ， 它就改變了電路 。 mR北京理工大學(xué) 惠斯登電橋 ? 惠斯登電橋用于把電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的輸出。 ? 熱敏電阻 ? 應(yīng)變片 ? …… mR北京理工大學(xué) 惠斯登電橋 ? 當(dāng)電橋平衡時(shí)，在 B點(diǎn)和 C點(diǎn)之間的電壓差是 0,并且通過測量裝置（如電流計(jì)，數(shù)字電壓表，或者 ADC電路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）的電流也是 0。一開始校準(zhǔn)電路滿足電橋平衡條件， B點(diǎn)和 C點(diǎn)之間電壓為零。 mR北京理工大學(xué) 惠斯登電橋 ? 變位法 ? 為了測量時(shí)變和瞬態(tài)信號 ， 應(yīng)該使用變位法 。 ? 首先假設(shè) Rm? ∞ ， 盡管 B點(diǎn)和 C點(diǎn)之間可能存在一定電壓但沒有電流流過它 : ? 根據(jù) ? 可以求得： mR0BCV ? 0mi ?311 2 3 4()oi RRVV R R R R????1 1 3 3oV i R i R??1 1 2/ ( )ii V R R??3 3 4/ ( )ii V R R??北京理工大學(xué) 惠斯登電橋 ? 變位法 ? 將 R1等效為初值電阻和阻值變化量： ? 另電橋初始電阻完全相等： ? 進(jìn)一步可得 ? 限定 R1阻值變化量 ? 又可得 ? 如果測量系統(tǒng)可以進(jìn)行精確計(jì)算 ， 可以不做近似處理 mR10R R R? ? ?1 2 3 4 0R R R R R? ? ? ?00//4 2 /oiRRVVRR????0/1RR?04ioVVRR??北京理工大學(xué) 惠斯登電橋 ? 變位法 ? 如果去除有關(guān)測量裝置電阻的假設(shè) ， 我們認(rèn)為它不是無窮大 ， 但是是非常大的有限值 。 ?校準(zhǔn)電位計(jì)、絕對光學(xué)編碼器、線性差動變壓器、解析器和電容間隙傳感器 ?增量位移（位置的變化） ?傳感器不能識別運(yùn)動物體相對基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，但是能記錄從當(dāng)前位置的變化，我們稱它為增量位移傳感器。兩個(gè)繞組之 間的感應(yīng)電壓隨位置而 變化。 主線圈激勵(lì)頻率 50Hz～ 25kHz 。 北京理工大學(xué) 編碼器 ? 線性和旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理相同。 ?最大速度：編碼器的最大速度由于電子和機(jī)械（軸承）原因需要限制。 北京理工大學(xué) 霍爾效應(yīng)傳感器 ? 感應(yīng)電壓，電流和磁場強(qiáng)度是一個(gè)矢量關(guān)系。對于導(dǎo)體來說，感應(yīng)電流很小，但是對半導(dǎo)體而言就很大，這個(gè)關(guān)系被廣泛的用于傳感器設(shè)計(jì)。 ?電容公式： ?幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：相對介電常數(shù)，真空介電常數(shù) ，極板面積 S，極板間距 d。例如，一個(gè)非接觸電容性間隙傳感器，如果測量的間隙距離在其量程的 10%以內(nèi)，其帶寬可以是 1000Hz，若還是同樣的傳感器，當(dāng)測量間隙距離是其范圍的 80%時(shí)，其帶寬約為 100Hz。 ? 由于敏感元件是非接觸的，無磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。 ?通過計(jì)算傳播時(shí)間可精確計(jì)算永磁體位置。 ? 人類耳朵可以聽到的頻率是從 20Hz到 20kHz。 ? 知道了聲音的速度，傳感器中嵌入的數(shù)字信號處理器就能夠計(jì)算目標(biāo)的距離。顯然，聲波距離傳感器不能用于高帶寬的伺服位置應(yīng)用中，因?yàn)樗枰?。接收器（光電管）根據(jù)接收到的光將輸出轉(zhuǎn)換成開或關(guān)。它們的幾何尺寸也很小，容易安裝。不 需要有外部參考電壓或 勵(lì)磁電
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