機械量檢測技術及儀表(編輯修改稿)
2025-05-26 12:00 本頁面
【文章內容簡介】 如被測物體的厚度滿足下式 式中，為超聲波波長； n=1,2,…… 為駐波階數。 力、應力與力矩檢測儀表 工程中力的測量通常是指對慣性力和彈性力的測量。對慣性力的測量一般是通過測量物體之間的相對運動實現，對彈性力的測量通常是通過測量物體自身的變形實現。下面，我們將忽略物體的相對運動，只考慮物體的變形，即只考慮彈性力的測量問題。 應變式測力傳感器 應變式傳感器是由彈性元件、電阻應變片和相應的信號處理電路組成的。 彈性圓柱式力傳感器 將兩片相同的應變片分別沿軸線和圓周方向粘貼，如圖 711（ c）所示。則在軸向應力 F的作用下，應變片電阻的變化滿足 12 RR ???? ?式中， μ —— 彈性材料的泊松系數； 如果要得到差動電橋的效果，應將沿軸線方向粘貼的應變片沿與軸線成一定角度的方向粘貼，且滿足以下關系 )s in( c os 22 ????? ? ????? ???和 則有 12 RR ????如此構造的電橋可以達到差動的效果。 懸臂梁式力傳感器 等截面懸臂梁 作用力與懸臂梁上表面長度方向的應變關系式 FE b h xlx 2 )(6 ???等強度懸臂梁 作用力與懸臂梁上沿長度方向的應變關系式 FhEb l 206??等截面梁表面上的應變量與位置有關，而等強度梁表面上的應變量處處相等。 兩種懸臂梁的上下表面對應處的應變量的大小相等，方向相反。在梁的上下表面相對位置處粘貼應變片，如下圖，可在電橋中構造理想的差動效果。 扭轉圓柱式力傳感器 在 力矩測量 中常用扭轉圓柱體作為彈性元件。 在與軸線成 45度角的方向上出現最大應力。扭轉圓柱體表面上有兩個相互垂直且與軸線成 45度角的方向，在所加力矩一定時，這兩個方向感受到的應變大小相等，方向相反。圖 716給出了應變片在扭轉圓柱體表面上粘貼位置的展開圖，圖中四個應變片構成圖 717所示的全橋電路。 電阻應變儀 電阻應變片的電阻變化很小，經測量電橋轉換成電壓后輸出信號也很微弱，必須加以放大后才能進行顯示或其他處理。 圖 718是電阻應變儀的電路原理框圖。電阻應變儀主要由信號發(fā)生器、電橋、運算放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、穩(wěn)壓電源和顯示記錄裝置等部分組成。 電阻應變儀中相敏檢波器既能檢測應變振幅的大小，又能鑒別應變的正負，其工作原理如圖 719所示。 轉速檢測儀表 轉速即旋轉角速度或旋轉頻率，它是衡量物體旋轉快慢的一個物理量。 旋轉角速度的 SI單位弧度 /秒（ rad/s）與單位轉 /分（ r/min）之間的關系是 離心力檢測法 質量為 m的重錘旋轉時受到 mrω2的離心力而遠離主軸，這將克服彈簧力向上拉動套筒，套筒的升降通過齒輪帶動指針轉動，可直接讀出轉數。 光電碼盤檢測法 光電碼盤檢測法是利用光電碼盤和透射型光電耦合器結合來測量轉速的
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