【正文】 線擺測(cè)量剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的原理公式進(jìn)行合理變形，選擇下盤(pán)的固有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)量，推導(dǎo)了剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量公式。目前，對(duì)三線擺測(cè)物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)，據(jù)可查閱到的文獻(xiàn)表明從1986年以來(lái)就有人從事轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量方法的研究和“三線擺”測(cè)量方式的改進(jìn)。特別是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的徑向擺動(dòng)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)未能水平放置以及人工計(jì)數(shù)等等因素使得測(cè)試測(cè)量誤差較大，教學(xué)工作人員和學(xué)生都不滿意。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，用三線擺測(cè)定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于測(cè)量條件和方法的限制，在實(shí)驗(yàn)的操作、測(cè)量、記錄分析過(guò)程中存在諸多不便。從而產(chǎn)生了用自動(dòng)的方式來(lái)測(cè)量物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的想法，以達(dá)到減小人為誤差的目的[1]。測(cè)量剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法有多種，三線擺法是具有較好物理思想的實(shí)驗(yàn)方法，它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、直觀、測(cè)試方便等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量，一般都是使剛體以一定的形式運(yùn)動(dòng)。近年來(lái)，伴隨著高新技術(shù)的日新月異，對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，尤其是對(duì)非均質(zhì)、不規(guī)則物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的深入性研究已經(jīng)對(duì)未來(lái)的航天、航空、軍事及精密儀器制造等高精尖行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，而且，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)于研究、設(shè)計(jì)、控制轉(zhuǎn)動(dòng)物體，尤其是導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星等飛行體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有著非常重要的作用，是影響其運(yùn)動(dòng)的重要參數(shù)之一。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文新機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化優(yōu)秀本科畢業(yè)論文 研究意義轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性的量度，其量值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)軸的位置。剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有著重要的物理意義，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程技術(shù)、航天、電力、機(jī)械、儀表等工業(yè)領(lǐng)域也是一個(gè)重要參量。目前關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的常規(guī)測(cè)量方法有直接計(jì)算法、線擺法和扭振法等。通過(guò)表征這種運(yùn)動(dòng)特征的物理量與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系，進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)量。但在普通的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，一般采用測(cè)量三線擺微擺周期，然后計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法，這種線擺法測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量方式仍依靠手動(dòng)操作，由于人為操作自身的局限性必然存在著人為誤差。本課題設(shè)計(jì)一套“三線擺”法測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)輔助裝置，該裝置由機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成，能夠準(zhǔn)確的測(cè)量三線擺擺盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，同時(shí)能有效的減小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。調(diào)試的方法不盡合理，在測(cè)量過(guò)程中誤差產(chǎn)生的原因很多。某種程度上說(shuō)這和三線扭擺法是測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的優(yōu)點(diǎn)“儀器簡(jiǎn)單，操作方便、精度較高”是相悖的。同時(shí)發(fā)表了很多與之相關(guān)的論文。該方法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)的計(jì)算工作量，缺點(diǎn)是該試驗(yàn)的計(jì)算方式并沒(méi)有提高測(cè)量的精度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是減少了人工計(jì)數(shù)的工作量，同時(shí)采用加速度傳感器其測(cè)算的精度也有所提高，缺點(diǎn)是該方法在測(cè)量周期是改變了擺盤(pán)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，給測(cè)算帶來(lái)誤差。張代勝等在《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》中發(fā)表論文詳細(xì)地分析了“三線擺”法誤差產(chǎn)生的原因：1. 三線擺的擺盤(pán)是否水平；2. 周期測(cè)量精度的高低；3. 擺扭轉(zhuǎn)角的大小是否小于6176。 主要研究?jī)?nèi)容本課題要求研究物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的常規(guī)測(cè)試方法，并且設(shè)計(jì)出測(cè)量精度更高的測(cè)試方法，基本擺脫人為因素的干擾，實(shí)現(xiàn)物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的自動(dòng)測(cè)量。課題難點(diǎn)在于方案的可行性研究。另外，硬件的設(shè)計(jì)必然將涉及到機(jī)學(xué)、電學(xué)，以及信號(hào)的采樣處理等，覆蓋范圍較大，需重點(diǎn)突破。在結(jié)合性價(jià)比的情況下，優(yōu)選出最佳方案，并最終將該方案需要用到的硬件設(shè)計(jì)制作出來(lái)。本課題是針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及測(cè)試方法進(jìn)行的研究，在常規(guī)測(cè)試方法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出新的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試系統(tǒng)，提高其測(cè)試精度。本課題所設(shè)計(jì)的裝置非接觸式測(cè)量，在不改變?cè)袦y(cè)量裝置的前提下，使測(cè)量精度提高，同時(shí)設(shè)計(jì)焊接了電路系統(tǒng)，為后期實(shí)時(shí)顯示周期與自動(dòng)測(cè)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量奠定了硬件基礎(chǔ)。第 11 頁(yè) 共 49 頁(yè)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文第2章 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的運(yùn)用研究與測(cè)量 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義及其運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小表現(xiàn)了剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。式中r為組成剛體的質(zhì)量微元Δm（或dm）到轉(zhuǎn)軸的垂直距離，求和號(hào)（或積分號(hào)）遍及整個(gè)剛體。規(guī)則形狀的均質(zhì)剛體，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可直接計(jì)算得到。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)用于剛體各種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的量綱為[Lm。把代入動(dòng)能公式 (ω是角速度，r是半徑，在這里對(duì)任何物體來(lái)說(shuō)是把物體微分化分為無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)整體的重心的距離為r，而再把不同質(zhì)點(diǎn)積分化得到實(shí)際等效的r)，得到，由于某一個(gè)對(duì)象物體在運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的本身屬性m和r都是不變的，所以把關(guān)于m、r的變量用一個(gè)變量K代替，得到，K就是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，分析實(shí)際情況中的作用相當(dāng)于牛頓運(yùn)動(dòng)平動(dòng)分析中的質(zhì)量的作用，都是一般不輕易變的量。從能量角度分析轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題：1）本身代表研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)能量。 3）除了不包含轉(zhuǎn)動(dòng)信息，而且還不包含體現(xiàn)局部運(yùn)動(dòng)的信息，因?yàn)槔锩娴乃俣葀只代表那個(gè)物體的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)情況。 所以，就是因?yàn)橛辛宿D(zhuǎn)動(dòng)慣量，從能量的角度分析轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，才有了價(jià)值。1. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的應(yīng)用車(chē)輛過(guò)彎時(shí)應(yīng)該要考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不考慮車(chē)過(guò)彎的速度，只考慮質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑。2. 人體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在體育中的應(yīng)用實(shí)際上現(xiàn)實(shí)的物體是有大小的，它的質(zhì)量不可能集中于一點(diǎn)，而是分布在物體的各點(diǎn)上，各點(diǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離又不相同。雖然在分析動(dòng)作時(shí)，并不一定要用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的準(zhǔn)確值，但熟練地掌握人體在各種姿勢(shì)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的差別仍是必要的。在去打排球瞬間將臂打開(kāi)，在已獲得較大的ω的基礎(chǔ)上，突然增大R，這樣線速度V增加，從而獲得大的揮臂速度。這些參數(shù)以及車(chē)輛的質(zhì)心位置對(duì)汽車(chē)的安全性、平穩(wěn)性和平順性有很大影響。另外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí),為檢驗(yàn)理論分析時(shí)所用特性參數(shù)的正確性, 以及車(chē)輛間進(jìn)行比較時(shí), 都要求高精度地測(cè)量這些特性參數(shù)[5]。所以必須對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而確定準(zhǔn)確的飛輪矩，以保證驅(qū)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)不在危險(xiǎn)的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證滿足一定的轉(zhuǎn)速不均勻度與電流波動(dòng)值的要求[6]。掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念和如何測(cè)定剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是十分重要的。由密度不同的材料組成，且形狀不規(guī)則，需要用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試出其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。而對(duì)于三維空間中對(duì)于一般直線甚至連平行于坐標(biāo)軸的直線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都沒(méi)有給出計(jì)算方法。用三維建模軟件計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，給出的是三組數(shù)值，分別是：1）慣性主軸和慣性力矩，由重心決定；2）由重心決定，并且對(duì)齊輸出的坐標(biāo)系。慣性主軸的定義：定義1：三條相互垂直的坐標(biāo)軸，其中構(gòu)件慣性積等于零的某一坐標(biāo)軸。慣性積：構(gòu)件中各質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)量單元的質(zhì)量與其到兩個(gè)相互垂直平面的距離之乘積的總和。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量嚴(yán)格定義是一個(gè)物體上，它的每一極小塊乘以那一小塊到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離的平方，再把乘積都加和起來(lái)就是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：K=mr2。慣性矩俗稱(chēng)慣性力距，慣性力矩。圖21 慣量測(cè)試儀實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖上層為工作臺(tái)，其上刻有同心圓線，下層為動(dòng)盤(pán)，動(dòng)鼠在其上跑動(dòng)，系桿與軸Z 以滑動(dòng)軸承連接。欲測(cè)量物體對(duì)過(guò)其質(zhì)心軸Z1某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1，將該物體質(zhì)心過(guò)Z 軸，且使Z 軸和Z1軸重合，設(shè)動(dòng)鼠質(zhì)量為m，平衡質(zhì)量亦為m，暫略系桿質(zhì)量，使鼠沿圓周跑動(dòng)，設(shè)動(dòng)鼠轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為φ，則動(dòng)盤(pán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的角θ為： 從而可求得：若考慮系桿的質(zhì)量，設(shè)動(dòng)鼠系統(tǒng)對(duì)Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JO，且動(dòng)鼠相對(duì)靜系轉(zhuǎn)過(guò)角度為φO，則有φ=φO+θ，于是測(cè)量的J1為： （21）對(duì)于偏置待測(cè)物體，Z1軸過(guò)O可測(cè)出。設(shè)A與O距離r1，B 與O相距為r2，如待測(cè)物質(zhì)量M1相對(duì)質(zhì)心軸Z1的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J1，通過(guò)兩次測(cè)定便知M1，J1。4. “三線擺”法測(cè)慣量方法分析本課題所涉及“三線擺”法測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式：下面將就該公式的推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。 設(shè)圓盤(pán)最大轉(zhuǎn)動(dòng)角為，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角為時(shí)， 由圖示幾何關(guān)系： 22 三線擺示意圖圓盤(pán)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)最大動(dòng)能為： 圓盤(pán)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)最大勢(shì)能為： ∵， ∴對(duì)于保守系統(tǒng)：得圓盤(pán)振動(dòng)的固有圓頻率或固有頻率： 則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(注意不是R)。測(cè)得扭轉(zhuǎn)振動(dòng)周期T代入計(jì)算公式，即得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，此式與理論上的精確公式： (24)比較，就得到了誤差。而不同的線長(zhǎng)將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)得的圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值不同，所以找到測(cè)量誤差最小時(shí)的線長(zhǎng)l也是該實(shí)驗(yàn)階段的重點(diǎn)部分。在確定出誤差最小的擺線長(zhǎng)度后，就可以測(cè)量電磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量了。因?yàn)?a)、(b)圓盤(pán)上的物體重量完全相等，根據(jù)線擺法的等效原理，如果它們的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)周期也相同的話，那么它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是相等的。(a) (b)圖23 兩個(gè)等效的三線擺而要使兩個(gè)圓盤(pán)上物體的轉(zhuǎn)動(dòng)周期完全一致，這一問(wèn)題難以實(shí)現(xiàn)，因此可以先測(cè)出左邊圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，然后調(diào)節(jié)右邊圓盤(pán)上兩個(gè)圓柱體之間的距離，測(cè)量不同距離時(shí)圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，最后利用差值法，就可以得出與電磁鐵扭轉(zhuǎn)周期相同的兩個(gè)圓柱體的周期。 (25)測(cè)量與兩個(gè)圓柱等重的電磁鐵的扭振周期T(s)，應(yīng)用（兩圓柱在不同距離時(shí)所測(cè)周期及所求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）數(shù)據(jù)表及插入法，求得電磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0(kg通過(guò)上述4種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試方法分析可得出以下結(jié)論：第一種計(jì)算方法在測(cè)算復(fù)雜不規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)這種方法不適用，而日常工程中所需測(cè)算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量往往也是不規(guī)則的；第二種三維建模計(jì)算的方法需要借助軟件工作，雖然結(jié)果比較準(zhǔn)確，但是在運(yùn)用過(guò)程中，所需測(cè)算的物體的材料，密度，幾何尺寸往往是比較復(fù)雜的，繪圖工作量巨大。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中往往采用“三線擺”法測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法。但是，該方法仍然存在一些不足之處。畢竟在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量者是靠肉眼來(lái)觀察圓盤(pán)擺動(dòng)的位置，那么位置觀察就可能存在誤差，而且測(cè)量者靠手動(dòng)來(lái)控制秒表的開(kāi)始與結(jié)束，即按表時(shí)刻與圓盤(pán)擺動(dòng)起始時(shí)刻不可能同步，存在一個(gè)時(shí)間差，這也是手動(dòng)測(cè)量時(shí)不可避免的，而最終導(dǎo)致的結(jié)果就是測(cè)量出來(lái)的周期值存在人為誤差。雖然擺角限值不要求相當(dāng)小，但是，為保證圓盤(pán)做線性振動(dòng)，則還是應(yīng)使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度控制在6度以內(nèi)。綜上所述，用線擺法測(cè)試物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，存在著影響擺動(dòng)周期和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的人為因素，進(jìn)而嚴(yán)重影響了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試精度。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文第3章 測(cè)試裝置設(shè)計(jì) 測(cè)試裝置技術(shù)要求，可以知道需要改進(jìn)的地方有周期信號(hào)的采集方式和圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制方式。其中包括：；；；176。因此想要提高三線擺測(cè)慣量的精度我們就必須從以上五方面著手。擺線是否水平是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自身的局限導(dǎo)致，需要用水平尺進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此，后續(xù)方案的設(shè)計(jì)將著手于周期信號(hào)的自動(dòng)采集，解決三線擺擺盤(pán)轉(zhuǎn)角為5176。所設(shè)計(jì)的裝置要求1. 移動(dòng)范圍X方向上可以自由的移動(dòng)范圍為：0~40 mm；Y方向上可以自由的移動(dòng)范圍為：0~40 mm；Z方向上可自由移動(dòng)的范圍為：0~20mm；2. 定位精度≤；3. 信號(hào)采集時(shí)間響應(yīng)時(shí)間小于20ms。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本課題的技術(shù)方案是：“三線擺”法轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量輔助裝置，包括測(cè)量平臺(tái)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、三線擺盤(pán)夾頭部分、激光發(fā)射和光電池感應(yīng)機(jī)構(gòu)、信號(hào)處理裝置。其測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖31所示。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)了一套可以通過(guò)調(diào)節(jié)蝶型螺母讓實(shí)驗(yàn)裝置能在X、Y、Z方向上進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整定位的實(shí)驗(yàn)裝置。 電氣系統(tǒng)方案在“三線擺”法測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，最重要的數(shù)據(jù)就是擺盤(pán)的周期，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把周期的精度測(cè)算的越高，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)算精度也將越高。在安裝方式上也有很多種包括：接觸式和非接觸式等。下面就各個(gè)傳感器特性作簡(jiǎn)要介紹：1. 光敏電阻隨著光線的強(qiáng)弱，電阻值變化，但是其響應(yīng)速度慢，而擺盤(pán)擺動(dòng)相對(duì)較快，所以不選用光敏電阻作為測(cè)量器件。3. 加速度傳感器，在擺盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，其加速度會(huì)發(fā)生改變，所以某種程度上說(shuō)是可以采用加速度傳感器作為實(shí)驗(yàn)的傳感裝置，但是由于加速度傳感器會(huì)直接與所需測(cè)量的裝置發(fā)生接觸。4. 采用霍爾元件對(duì)周期進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)量方式要在擺盤(pán)上附加一塊磁性物質(zhì)，這樣會(huì)改變真?zhèn)€裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，這也會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很大的誤差。本課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中用到了激光器，使用激光器的目的是為了在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增大光電池所接收到的光強(qiáng)變化。測(cè)量方法為非接觸式，相比于接觸式的測(cè)量方式在本設(shè)計(jì)中主要的優(yōu)點(diǎn)：；。所以本課題選用了光電池反射式轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)采集方式。單片機(jī)“三線擺”擺盤(pán)LED周期顯示激光發(fā)射裝置光感信號(hào)采集裝置 信號(hào)放大器電磁鐵執(zhí)行件圖32 “三線擺”實(shí)驗(yàn)輔助裝置電系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖選用電磁鐵作為本裝置執(zhí)行器件，通過(guò)電源的開(kāi)關(guān)可以在沒(méi)有直接接觸到測(cè)量平臺(tái)的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)裝置測(cè)量控制。 機(jī)械系統(tǒng)方案本課題的研究設(shè)計(jì)是基于ZME1型理論力學(xué)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中必須考慮到現(xiàn)有設(shè)備的局限性，從而進(jìn)行合理的改進(jìn)。同時(shí)該試驗(yàn)臺(tái)有多個(gè)擺盤(pán)，要求所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)輔助裝置能進(jìn)行移動(dòng)，以便測(cè)算其他擺盤(pán)物件上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。為此設(shè)計(jì)出了一套可以在X、Y、Z三方向上移動(dòng)的測(cè)試機(jī)構(gòu)。的問(wèn)題。主體結(jié)構(gòu)包括：將實(shí)驗(yàn)裝置固定于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的V型爪；X、Y方向絲桿移動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，要求移動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)精度≤，所以在設(shè)計(jì)中采用牙距為1mm螺桿用螺紋副的形式對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)；三線擺擺盤(pán)中心定位錐，定位錐通過(guò)套筒和測(cè)量平臺(tái)連接可以在里面旋轉(zhuǎn)；；三線擺擺盤(pán)夾頭部分可以圍繞擺盤(pán)中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)5176。第 49 頁(yè) 共 49 頁(yè)江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文第4章 電氣系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì) 光電池工作原理當(dāng)光照射到光電池的表面時(shí)，光能被吸收，在pn結(jié)上產(chǎn)生電子空穴對(duì),在內(nèi)建靜電場(chǎng)的作用下各自向相反的方向運(yùn)動(dòng)， 結(jié)果使p區(qū)電勢(shì)升高，n區(qū)電勢(shì)降低，pn結(jié)形成光生電動(dòng)勢(shì)。由于光產(chǎn)生的非平衡載流子向相反方向漂移, 從而在其內(nèi)部形成自n區(qū)向p區(qū)的光生電流, 只要光照停止, pn結(jié)就可以起到電源的