常用傳感器與非電量測(cè)量-資料下載頁(yè)
2025-05-15 07:53本頁(yè)面
【正文】 者結(jié)合起來(lái)命名 ， 例如光電式轉(zhuǎn)速計(jì) 、 電阻應(yīng)變轉(zhuǎn)換儀等等 。 ? 非電參數(shù)電測(cè)技術(shù)總的趨向是朝小型輕量化、測(cè)試放大一體化、無(wú)接觸化方向發(fā)展。 傳感器 信號(hào)調(diào)理 數(shù)據(jù)處理 記錄、顯示 伺服驅(qū)動(dòng) 被 測(cè) 參 數(shù) U , I R , L , C U , I ? ? 轉(zhuǎn)速是用單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)表示，通常采用一分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)作為單位，符號(hào)為 r/min， 角速度用一秒鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧度作單位，符號(hào)為 rad/s。 ? 測(cè)試轉(zhuǎn)速的方法很多，根據(jù)其工作原理可分為計(jì)數(shù)式、模擬式和同步式三大類。計(jì)數(shù)式方法是用某種方法讀出一定時(shí)間內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù)；模擬式方法是測(cè)出由瞬時(shí)轉(zhuǎn)速引起的某種物理量 (如離心力、電機(jī)的輸出電壓 )的變化；同步式方法是利用已知頻率的閃光與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)同步來(lái)測(cè)試轉(zhuǎn)速。 ? ? 數(shù)字式測(cè)速是發(fā)展十分迅速的一種測(cè)速方法，測(cè)試結(jié)果直接以數(shù)字顯示，它有如下特點(diǎn)： ? （ 1） 讀數(shù)準(zhǔn)確 ， 消除了一般指針式儀表的刻度誤差和視覺(jué)差； ? （ 2） 測(cè)試范圍寬 、 精度高 、 速度快 、 顯示字跡清晰； ? (3)可進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)試。一般瞬時(shí)角速度 ，當(dāng) （或 ）取得極小時(shí)， 常稱 為瞬時(shí)角速度。 ? 由于轉(zhuǎn)速與頻率具有共同的量綱 [T1]， 因此可以利用測(cè)頻率或測(cè)周期的方法得到轉(zhuǎn)速。采用電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，配以轉(zhuǎn)速傳感器即可構(gòu)成電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表。為提高測(cè)試的準(zhǔn)確度，一般對(duì)高、中轉(zhuǎn)速采用測(cè)頻法，對(duì)于低轉(zhuǎn)速采用測(cè)周法。 ? 測(cè)頻法是測(cè)量轉(zhuǎn)速傳感器所發(fā)出電信號(hào)頻率的方法，即測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)單位時(shí)間內(nèi)電脈沖數(shù)。測(cè)周法是定角測(cè)時(shí)，即用時(shí)標(biāo)填充的方法測(cè)相當(dāng)于某一旋轉(zhuǎn)角度的時(shí)間間隔，測(cè)周法可以在較短時(shí)間內(nèi)獲得較高的準(zhǔn)確度和分辨率。這兩類方法交替使用，相互補(bǔ)充，可以展寬測(cè)試范圍，提高測(cè)試準(zhǔn)確度。 ? (1)測(cè)頻法 (或稱 M法 )測(cè)速 1． 數(shù)字式電子轉(zhuǎn)速表 數(shù)字式頻率計(jì)的數(shù)字顯示值與轉(zhuǎn)速間的關(guān)系為 式中 N1— 計(jì)數(shù)值； n— 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) (r／ min)； z— 旋轉(zhuǎn)體每轉(zhuǎn)一周傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)； t1— 主閘門(mén)開(kāi)啟測(cè)定的時(shí)間 (s)。 為便于直接讀出轉(zhuǎn)速值 ， 需使 N1=n， 則應(yīng)滿足zt1=60的條件 。 當(dāng)傳感 器每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)為60及主閘門(mén)開(kāi)啟測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為 1s， 則計(jì)數(shù)器計(jì)的脈沖數(shù)就是旋轉(zhuǎn)體每分種的轉(zhuǎn)數(shù) 。 可見(jiàn) ，z的數(shù)值最好是 60或 60的整倍數(shù) 。 ? 為了減小數(shù)字式儀器177。 1個(gè)字的量化誤差 (即由于最小計(jì)數(shù)單位限制引起的誤差 )對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響，應(yīng)使測(cè)量值遠(yuǎn)大于最小計(jì)數(shù)單位。對(duì)于數(shù)字式電子轉(zhuǎn)速表來(lái)說(shuō)，即要求計(jì)數(shù)值 N1較大。當(dāng)測(cè)定時(shí)間 t1選定后（一般不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，以保證測(cè)量條件不變與迅速、及時(shí)地完成測(cè)量任務(wù) )，只有所測(cè)轉(zhuǎn)速 n較高或旋轉(zhuǎn)體每轉(zhuǎn)一周傳感器發(fā)出的脈沖數(shù) z較多，才能使 N1較大 (而對(duì)于同樣的 z， 當(dāng) n大時(shí)，測(cè)量值 N1會(huì)更大 )。這說(shuō)明 M法適于測(cè)量較高的轉(zhuǎn)速。 ? 傳感器每轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)越多，測(cè)定的時(shí)間越短，則所測(cè)的轉(zhuǎn)速越接近瞬時(shí)速度。將每次測(cè)定時(shí)間 t1所測(cè)得的脈沖數(shù)存入小型計(jì)算機(jī)，根據(jù)兩個(gè)相鄰測(cè)定時(shí)間 (t1)1和 (t1)2 (例如各為 2ms)的脈沖數(shù) N1及 ，即可算出其角速度。 ? 式中 z — 旋轉(zhuǎn)體每轉(zhuǎn)一周轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)； ? — 單位分別為 rad／ s及 rad／ 。 ? （ 2）測(cè)周法（或稱 T法）數(shù)字測(cè)速 ? 設(shè) 為旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)一周所需要的時(shí)間；時(shí)標(biāo)周期為 ，計(jì)數(shù)器讀數(shù)為 ，則被測(cè)周期為 ? 通常取 為 10的負(fù)整數(shù)冪次值，因此適當(dāng)選擇顯示數(shù)值中小數(shù)點(diǎn)位置并和所選時(shí)標(biāo)信號(hào)頻率聯(lián)動(dòng)，即可直接用計(jì)數(shù)器示值表示被測(cè)周期。 ? 當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)速增高時(shí)，被測(cè)周期變短，儀表顯示讀數(shù) 變小，誤差就增大，因而 T法適于低速時(shí)采用。 ? 為了提高測(cè)試準(zhǔn)確度，可采用頻率較高的時(shí)標(biāo)脈沖（即縮短 ），或?qū)⒈粶y(cè)周期信號(hào)進(jìn)行 m分頻，使周期被拉長(zhǎng) m倍，即用倍乘后的信號(hào)控制主閘門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間也同樣得到倍乘，計(jì)數(shù)器讀數(shù)也由 倍乘到 （ = m ）， 從而提高測(cè)量準(zhǔn)確度。這時(shí)被測(cè)周期為 ? 通常周期倍乘數(shù)設(shè)計(jì)為 10的整數(shù)冪次數(shù)，因此只要使顯示小數(shù)點(diǎn)的位置和周期倍乘開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，仍可用計(jì)數(shù)器的示值直接表示被測(cè)周期值。 ? 如設(shè)傳感器每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)為 z， 則相應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n為 ? （ 3） M/T法測(cè)速 此法的測(cè)試時(shí)間 t由兩部分組成： 式中 —— 固定不變時(shí)間； —— 結(jié)束后到傳感器發(fā)出第一個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔 。 設(shè)相應(yīng)測(cè)得傳感器脈沖數(shù) 和時(shí)標(biāo)脈沖數(shù) ，則可得物體的轉(zhuǎn)速為 在高速時(shí) ， t1t2， 測(cè)試時(shí)間 t ， 這時(shí)的測(cè)速方法和 M法相同；在低速時(shí) ， 傳感器發(fā)出每一個(gè)脈沖間隔大于 ， 因此 ＝ 1， 測(cè)試方法就與 T法相同 。 可見(jiàn) ， M/T法是一種取長(zhǎng)補(bǔ)短 ， 在很寬范圍內(nèi)都有很好性能的測(cè)速方法 。
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