【文章內(nèi)容簡介】 線性度。 采用滑線變阻器測量位移 運動參數(shù)的測量 采用滑線變阻器測量位移 電阻應(yīng)變式傳感器測量位移 電容式傳感器測量位移 光線示波器的工作原理 動畫演示 光線示波器的工作原理是利用光線來顯示記錄波形的儀器 ，工作原理如圖： 由光源射出的光線通過聚光透鏡的會聚，經(jīng)光柵射到陣動子鏡片上，在經(jīng)振動子鏡片的反射，通過聚光透鏡的會聚，在記錄紙上形成一個點像。鏡片固定在垂直方向被拉緊的張絲上，張絲和線圈固定在一起，線圈放在恒磁場中。當(dāng)被測信號電流通入線圈時，在電磁感應(yīng)的作用下線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，即鏡片產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，便在記錄紙上形成一條亮線。記錄紙由傳動裝置按需要的速度往前移動，于是使光點在記錄紙上形成一條與輸入信號相應(yīng)的且在隨時間變化的波形曲線。記錄紙用感光材料制成，經(jīng)二次嚗光或顯影、定影即可得到記錄波形 返回 工作原理 光線示波器的結(jié)構(gòu) 光學(xué)系統(tǒng) 記錄紙傳動系統(tǒng) 時間指示系統(tǒng) 其它部分 光學(xué)系統(tǒng) 光學(xué)系統(tǒng)由聚光透鏡 L、反射鏡 M及光柵 D組成，它包括被測信號的記錄光路 （振子光路）、分格光路和時標(biāo)光路。 光線示波器的使用要點 振動子的選擇及使用 選擇振動子是使用光線示波器中很重要的一個問題 ， 示波器記錄誤差與選用振動子是否合理有密切關(guān)系 。 頻率的選擇 根據(jù)初步估計的被測信號的頻率選擇振動子時，應(yīng)使振動子的工作頻率大于被測信號頻率。為了使記錄波形不失真地反映被測信號的變化，應(yīng)保證，為被測信號頻率，為振動子的固有頻率。對于周期性的矩形波，其高次諧波的振幅，到第 51次諧波時就只有基波的 2%了，故必須考慮到 51倍的基波頻率。 對于三角波和梯形波 ， 由于其高次諧波的振幅與諧波次數(shù)的平 方成反比的減小 ， 到第 7次諧波的振幅就只有基波的 2%了 ， 故 A必須考慮到 7倍的基波頻率 對于沒有很徒前沿的被測信號 ， 一般以 10倍基波頻率選擇振動 子固有頻率的依據(jù) 。 B 靈敏度的選擇 由于振動子靈敏度與其固有頻率的平方成反比 ， 因此要兼顧靈 敏度和頻率兩個方面來加以選擇 。 C 被測信號的電流要小于振動子最大允許電流 D 應(yīng)保證振動子在線性工作最大允許范圍內(nèi)工作，且幅值大小 要合適。 E 振動子的內(nèi)阻必須與應(yīng)變儀輸出阻抗相配 當(dāng)使用電磁阻尼振動子時 ， 為了保證振動子阻尼度在 范圍 ， 需考慮振動子對外電阻的要求 。 函數(shù)記錄器 函數(shù)記錄器能記錄兩個被測量之間的函數(shù)關(guān)系 。 XY函數(shù)記錄器是一種通用的函數(shù)記錄儀器，可以同時輸入兩個具有函數(shù)關(guān)系的變量信號。記錄時記錄紙不動，記錄筆按函數(shù)關(guān)系沿直角坐標(biāo)系的 X軸和 Y軸運動，在記錄紙上可描繪出兩變量間的函數(shù)關(guān)系曲線 Y=f(X).被測量信號輸入至量限變換裝置進(jìn)行衰減，以適應(yīng)不同的信號和量程范圍。衰減后的信號送入測量電路，該被測信號電壓與平衡電位計的電壓相比較，如果二者不相等，則產(chǎn)生電壓差 ，需送入調(diào)制放大器進(jìn)行放大，經(jīng)解調(diào)、濾波成直流信號，并進(jìn)行功率放大。將放大后的信號輸入給直流伺服電機，電機轉(zhuǎn)動時，通過傳動機構(gòu)帶動記錄筆運動，進(jìn)行記錄，另一方面電機也帶動平衡電位計的觸點運動，改變平衡計的電壓，使差值電壓 u逐漸減小，直到零時，伺服電機停止轉(zhuǎn)動。 函數(shù)記錄器的特點 XY函數(shù)記錄器有工作頻率較低、靈敏度高，被測的信號電壓范圍大，且具有輸入阻抗高、驅(qū)動力大、可進(jìn)行大幅值記錄、能直接描繪函數(shù)等特點。 函數(shù)記錄器可以記錄兩個變量間的函數(shù)關(guān)系曲線 Y=f（ X） ,多筆式的函數(shù)記錄器還可以同時記錄幾個因變量對同一自變量的函數(shù)關(guān)系曲線，即 Y1=f(x)、 Y2=f(X)、Y3=f(X)…… ,有利于相互對比和分析。 第七章 Measurement of Stress in Machine Members 應(yīng)力 (stress) 應(yīng)力 是重要的機械量， 應(yīng)力狀況 可由 某點主應(yīng)力的大小和方向來表示。 測量應(yīng)力 可以分析研究零件、機構(gòu)的受載情 況、負(fù)荷水平和強度能力，驗證設(shè)計計算結(jié)果的正確性。 應(yīng)力測試任務(wù) 是正確確定零件主應(yīng)力的大小、方向及分布規(guī)律。 應(yīng)力測試方法 采用電阻應(yīng)變測量法。 主應(yīng)力方向已知時的應(yīng)力測量 為測量 簡單應(yīng)力狀態(tài)下的主應(yīng)力方向已知的 單向應(yīng)力 ， 可采用沿主應(yīng)力方向粘貼電阻應(yīng)變片的方法 。 測量前 ， 要求電橋處于平衡狀態(tài) ， 無輸出 。測量時 ， 電橋應(yīng)愈不平衡愈好 ， 這樣可獲得最大的輸出信號 。 組橋的同時 ， 還需考慮電橋的 溫度補償 。 ? ????? 4321041 ????? ku u?? ??純彎曲應(yīng)力的測量 若被測量零件的橫截面對中性軸是對稱的 ， 則零件上下面的最大拉 、 壓應(yīng)力相等 ， 電阻應(yīng)變片可粘貼在零件的上下兩個側(cè)面 ， 其布片 ， 組橋的方式有單臂橋 、 半橋和全橋三種 。 思考題 測試應(yīng)力采用什么方 法？ 什么是主應(yīng)力方向已知時 的應(yīng)力測量？ 第八章 Measurement of Force Parameters 機械設(shè)備的基本參數(shù)是 力 、 扭矩 等 。 軋制力的測量 金屬在軋制過程中 ， 作用在軋輥上的壓力即為軋制力 ， 它是軋機的基本載荷參數(shù)之一 。 軋制力的測量方法 應(yīng)力測量法 傳感器測量法 應(yīng)力測量法 在軋機機座中，凡直接受軋制力的零件，都產(chǎn)生與軋制力相對應(yīng)的彈性變形，通過這些零件的彈性變形，可間接測量出軋制力。軋制時，機架的立柱產(chǎn)生彈性變形，其大小與軋制力成正比。 為了測的拉應(yīng)力，必須把電阻應(yīng)變片粘貼在立柱的中性面 00上，這樣可消除彎曲應(yīng)力。 機架立柱上的布片及組成全橋的方式 防止應(yīng)變片的機械損壞及油 、 水 、 蒸汽等介值質(zhì)侵蝕 ， 應(yīng)變片應(yīng)妥善保護 。 傳感器法測量 軋制力測量中 ， 直接承受軋制力的測力傳感器被廣泛應(yīng)用 。 它與應(yīng)變法相比 ， 傳感器的應(yīng)力水平要高 1020倍 ， 精度及穩(wěn)定性均優(yōu) 。 軋機測力傳感器應(yīng)安裝在工作機座兩側(cè)軋輥軸承垂直載荷的傳力線上 ， 通過測量兩側(cè)的軋制分力即可得到總軋制力 。 軋機測力傳感器有電感式 、 電容式 、 壓磁式 、 和電阻應(yīng)變片式等類型 。 軋機測力傳感器 ， 簡稱壓頭 。 電阻應(yīng)變片的布片和組橋方案 ， 應(yīng)具有消除偏載 、 彎矩 、 扭轉(zhuǎn) 、 溫度等干擾的特點 。 常用的電阻應(yīng)變式軋機測力傳感器有壓縮式和剪切式兩種。 壓縮式傳感器 傳感器由彈性元件 、上蓋及底盤組成 ， 安裝在壓下螺絲和上輥軸承座之間 。 為保證良好的輸出特性和防止非測信號的干擾， 軋機 測力傳感器的彈性元件應(yīng)具有較大的徑向尺寸及較小的高度。 扭矩的測量：由扭矩應(yīng)變來測量扭矩 其它扭矩測量方法： 流體壓力的測量 流體壓力是指氣體或液體作用于單位面積上的平均法向壓力 ， 也稱壓強 。 電阻應(yīng)變式壓力傳感器 膜板式和圓筒式 其原理是利用粘貼應(yīng)變片的膜板或圓筒壁直接承受流體壓力，通過所產(chǎn)生的應(yīng)變來測量其壓力。 膜板式壓力傳感器 結(jié)構(gòu)組成 外殼 應(yīng)變花 壓緊螺絲 膜板 圓筒式壓力傳感器 是一個薄壁筒 ， 在它的外表面上 ， 沿圓周方向上粘貼應(yīng)變片 （ 工作片 ） 。 薄壁筒的頂端