【正文】 器的輸入 輸出特性推導(dǎo)： P220 – P222 ? 推導(dǎo)結(jié)果： P221 式 9216/17/18 ? 簡化結(jié)果： P221 式 9219/20 ? 由式 9219/20可見： ? 當(dāng) 時(shí) ， 絕對振動 位移 轉(zhuǎn)換為相對振動位移； ? 當(dāng) 時(shí)， 絕對振動 速度 轉(zhuǎn)換為相對振動位移； ? 當(dāng) 時(shí)， 絕對振動 加速度 轉(zhuǎn)換為相對振動位移 ? 為固有頻率（物體自由震蕩時(shí)的頻率，與固有特性相關(guān)） ? 被測振動角頻率 與敏感器固有角頻率 的比值，決定了絕對振動敏感器中質(zhì)量塊的相對運(yùn)動位移與被測振動體絕對運(yùn)動的哪一種參數(shù)（位移、速度、加速度）成正比。 nfkmffkTfNCC 60???54 測周計(jì)數(shù)式 轉(zhuǎn)速傳感器測量電路 ? 測周法：轉(zhuǎn)速很慢時(shí)，測量轉(zhuǎn)動周期 T來反映轉(zhuǎn)動快慢； ? 轉(zhuǎn)速傳感器信號（頻率為 T/m）經(jīng)整形和 k分頻時(shí)，形成門控信號，使控制門打開讓晶體振蕩器輸出的周期為 Tc的時(shí)鐘脈沖通過； ? 計(jì)數(shù)結(jié)果： TTmkNC?55 瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測量 測時(shí)法 ? 在隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤上均勻分布 m個(gè)測點(diǎn)； ? 每相鄰兩個(gè)測量點(diǎn)的間距為 ? 只要測出轉(zhuǎn)過各段 所用時(shí)間 的計(jì)時(shí)脈沖數(shù) Ni， 即可求出每個(gè)測點(diǎn)的瞬時(shí)角速度。 ? 旋轉(zhuǎn)盤隨被測軸轉(zhuǎn)動時(shí)，每轉(zhuǎn)過一條縫隙，光電器件接收的光線就發(fā)生一次明暗變化，從而輸出一個(gè)電脈沖信號； 48 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 透射式 ? 透射式： ? 旋轉(zhuǎn)縫隙數(shù)目 m確定后，所產(chǎn)生的電脈沖頻率 f與軸的轉(zhuǎn)速 n成正比（ P214式 915）； ? 此結(jié)構(gòu)可以大大增加旋轉(zhuǎn)盤上的縫隙數(shù)目，使被測軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的電脈沖數(shù)增加，從而提高轉(zhuǎn)速測量精度。 45 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 P216 圖 918 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 46 光電式轉(zhuǎn)速傳感器 反射式 ? 圖（ a）反射式： ? 用金屬箔或反射紙?jiān)谵D(zhuǎn)軸 1上貼一圈黑白相間的反射面，光源 3發(fā)射光線經(jīng)透鏡 半透膜 6和聚焦鏡7投射在轉(zhuǎn)軸反射面上； ? 反射光經(jīng)聚焦鏡 5匯聚后，照射在光電器件 4上產(chǎn)生光電流； ? 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，黑白相間的反射面使反射光強(qiáng)弱變化，形成頻率與轉(zhuǎn)軸及黑白間隔數(shù)有關(guān)的光脈沖； ? 由 P214式 915可知，當(dāng)黑白間隔數(shù) m一定時(shí)，電脈沖的頻率 f與轉(zhuǎn)速 n成正比。 42 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 P215 圖 917 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 43 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 原理 ? 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器原理圖： P215 圖 917 ? 圖（ a）：將一非磁性圓盤固定在被測轉(zhuǎn)軸上，圓盤周邊上等距離鑲嵌 m個(gè)永磁鐵氧體，相鄰兩鐵氧體的極性相反； ? 磁導(dǎo)體和霍爾元件（置于磁導(dǎo)體間隙中）組成測量頭（磁導(dǎo)體盡可能安裝在鐵氧體邊上）； ? 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，霍爾元件感受的磁場強(qiáng)度周期性變化，霍爾元件輸出正負(fù)交變的周期電壓。 36 閉磁路轉(zhuǎn)速傳感器 ? 圖 914（ b）：閉磁路轉(zhuǎn)速傳感器 ? 組成：轉(zhuǎn)軸 內(nèi)齒輪 外齒輪 線圈 磁鐵 5 內(nèi)外齒輪的齒數(shù)均為 m ? 原理：轉(zhuǎn)軸 1連接在被測轉(zhuǎn)軸上與其一起轉(zhuǎn)動，使 內(nèi)外齒輪相對運(yùn)動， 使磁路氣隙周期變化， 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的頻率由式（ 915）決定； 37 閉磁路轉(zhuǎn)速傳感器 ? 感應(yīng)電動勢的幅值取決于切割磁力線的速度，也與轉(zhuǎn)速成一定比例； ? 當(dāng)轉(zhuǎn)速太低時(shí)，輸出電壓很小，導(dǎo)致無法測量； ? 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器工作頻率： 下限： 50Hz（閉磁路式可降至 30Hz） 上限： 100kHz 38 磁阻式轉(zhuǎn)速－脈沖轉(zhuǎn)換電路 圖 915 磁阻式轉(zhuǎn)速－脈沖轉(zhuǎn)換電路 39 磁阻式轉(zhuǎn)速 脈沖轉(zhuǎn)換電路 ? 磁阻式轉(zhuǎn)速 脈沖轉(zhuǎn)換電路： P215 圖 915 ? 轉(zhuǎn)換原理： 1）傳感器感應(yīng)電壓由二極管 D削去負(fù)半周； 2）送至 T1進(jìn)行放大； 3）由射級跟隨器 T2送入 T3和 T4組成的射級耦合觸 發(fā)器進(jìn)行整形； 4）得到方波輸出信號 40 電渦流式和電容式轉(zhuǎn)速傳感器 ? P214 圖 914（ a）中的磁電式傳感器若換成電渦流式傳感器，即構(gòu)成電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器； ? 當(dāng)金屬齒輪隨被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，電渦流式傳感器線圈的電感將周期性地變化，其變化頻率由式（ 915）決定； ? P214 圖 914（ a）中的磁電式傳感器若換成變極距型電容傳感器，即構(gòu)成電容式轉(zhuǎn)速傳感器，如圖 916所示。當(dāng)被測軸振動 較大時(shí)，傳感器輸出波形失真較大。測轉(zhuǎn)速的儀表統(tǒng)稱轉(zhuǎn)速表。 特點(diǎn)： 精度高、非接觸、 不擾亂流場、響應(yīng)快、空間分辨率高、 使用方便 非接觸測量可克服由于機(jī)械磨損和打滑造成的測量誤差。 ?f 2) 基于多普勒效應(yīng)的光纖血流速度測量 流動血液中的 “ 粒子 ” （紅細(xì)胞）會散射光，下圖中的傳感 器具體如何測速？ 思考：超聲多普勒法是怎樣測量血液流動的 ? 17 利用多普勒效應(yīng)制成的儀器有激光多普勒測量儀、超聲多普勒測量儀等。 多普勒測速應(yīng)用實(shí)例 1) 衛(wèi)星跟蹤測軌系統(tǒng) 16 光纖血流傳感器 頻移器 （布拉格盒移頻器） 將參考光信號 f0調(diào)制為 f0f1，再與含被測量的 f0177。 這樣通過頻率的變化就能計(jì)算出衛(wèi)星的高度 、 速度和方位 。 當(dāng)一個(gè)發(fā)出固定頻率的波的物體 ， 相對于觀察點(diǎn)有相對運(yùn)動時(shí) ， 在觀察點(diǎn)收到的頻率隨著它們的相對速度而變化 。為 物 體 至 觀 察 者 方 向 與 物 體 運(yùn) 動 方 向 間 的 夾 角其 中12iv ( k k )s if=dλiv(cosθ +c o s θ )=λ則散射光與原始光之間的頻移為： ??c v kc i f = f f = ( 1 )s 0dλc v ki s由于 vc，則 多普勒頻移與入射光頻率（波長）有關(guān)，與運(yùn)動物體的速度有關(guān)。 ? 散射光頻率和入射光頻率偏移叫多普勒頻移 ； 多普勒頻移與入射光頻率（波長）有關(guān)，與運(yùn)動物體的速度有關(guān)。 ?一般在 ～ 。 10 （一） 皮托管的結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)皮托管用兩根不同內(nèi)徑管子同心套接而成，內(nèi)管通直端尾接頭，是全壓管，外管通側(cè)接頭，是靜壓管。 ? 注意測量輥與被測物之間的滑移所造成的測量誤差。 00000( ) ( )11( ) l im ( ) ( ) l im ( ) ( )()TTxy TTxy t x t tR x t y t dt x t t x t dtTTRt? ? ????????? ? ? ? ?????8 接觸輥法 ? 特點(diǎn) ：應(yīng)用廣泛 ? 方法 ：把旋轉(zhuǎn)輥輪（測量輥）接觸在行進(jìn)的物體上，被測物體以速度 v行進(jìn)并帶動測量輥轉(zhuǎn)動，由測量輥的轉(zhuǎn)速和周長求得物體的行進(jìn)速度 。 圖 1 光束切斷式速度測量 原理： 提高精度的措施？ NTLv ?6 相關(guān)法 ? 原理 ：利用隨機(jī)過程互相關(guān)函數(shù)確定運(yùn)動時(shí)間的方法； ? 組成 ：兩個(gè)相距為 L的相同的傳感器，如光電傳感器