現代檢測技術（第4章運動量檢測技術）課件.ppt

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1、上一頁下一頁返回第4章運動量檢測技術4.1位移檢測4.2速度檢測4.3加速度檢測4.4慣性測量上一頁下一頁返回4.1位移檢測4.1.1位移檢測方法（1）積分法測量運動體的速度或加速度，經過積分或二次積分求得運動體的位移。（2）相關測距法向某被測物發(fā)射信號，將發(fā)射信號與經被測物反射的返回信號作相關處理，求得時延τ，若發(fā)射信號的速度已知，則可求得發(fā)射點與被測物間的距離。（3）回波法利用介質分界面對波的反射原理測位移。上一頁下一頁返回（4）線位移和角位移相互轉換若測角位移方便，則通過測角位移再換算成線位移；若被測是角位移，也可先測線位移再進行轉換。（5）位移傳感器法通過位移傳感器將被測位移的變化轉換

2、成電量、流量、光通量、磁通量等的變化，間接測位移。上一頁下一頁返回常用角位移傳感器有：滑線變阻式、變阻器、差動變壓器式、應變計式等。4.1.2常用的位移傳感器常用線位移傳感器有：變阻式、電阻應變式、電感式、電容式、霍爾式等。上一頁下一頁返回相位差檢測的載體是光波或電磁波，稱為載波。4.1.3相位差法檢測振幅角頻率初相位光的調制：利用某種人為的信息（稱為調制信號）對光的發(fā)射進行控制的過程。設調制信號為角頻率為ω的正弦信號，它能使光的振幅A也發(fā)生正弦變化，即未調制時光的振幅振幅變化的最大值上一頁下一頁返回=A0cosΩt=ΔA/A0稱為調制度從物理光學中可知，光的強度與其振幅的平方成正比，且又表現

3、為原子振蕩周期內的平均值，即光強上一頁下一頁返回將光波信號和調制信號經過調制器便可得已調信號（請參閱《高頻電子線路》）。已調波振幅的連線稱為包絡線，其形狀與調制信號相同，其幅度的大小表示了光強明暗的有規(guī)律變化。強度恒定的光信號經調制后變成了明暗有規(guī)律的已調制光信號。波在傳播過程中所產生的相位移與傳播路程的關系是相位移傳播路程波的速度傳播時間波的頻率上一頁下一頁返回設測距儀從A點發(fā)射調制光波，到達B點反射器又反射回測距儀，經歷了2D的路程，所需時間為t，則調制光波經2D有N個整周期的波和不足一個周期的波ΔN，所以相位移可表示為λ=c/f為波長上一頁下一頁返回令u=c/2f=λ/2，稱為測尺長，簡

4、稱測尺，也稱為測尺頻率。相位法測距就象我們拿著一把一定長度的測尺，一尺一尺地丈量距離一樣，只要測得整尺數N和尾尺數ΔN，便可由上式計算出所測的距離D。上一頁下一頁返回4.2速度檢測4.2.1速度檢測方法（1）微積分法對運動體的加速度進行積分運算或將運動體的位移進行微分運算便可得到運動體的速度。（2）線速度和角速度相互轉換測速法線速度和角速度在同一個運動體上是有固定關系的，測量時可采取互換的方法測量。（3）速度傳感器利用各種速度傳感器，將速度信號變換為容易測量的電信號、光信號等。上一頁下一頁返回（4）時間、位移計算測速法通過測量距離L和走過該距離的時間t，然后求得平均速度v。L越小，求得的速度越

5、接近運動體的瞬時速度。4.2.2常用的速度測量傳感器測量線速度的有：磁電式，空間濾波器等。測量轉速的有：交流測速發(fā)電機，直流測速發(fā)電機，離心式轉速表，頻閃式轉速表，光電式，激光式，汽車發(fā)動機轉速表等。測量角速度的有：轉子陀螺，光纖陀螺，激光陀螺，靜電陀螺，半球諧振陀螺，壓電陀螺等。上一頁下一頁返回4.2.3彈丸飛行速度的測量1、時間位移計算測速法時間位移計算測速法是測出彈道上某一段距離x1，2，再測出彈丸飛行這一段距離所需要的時間t1，2需在彈道上的Ⅰ和Ⅱ位置上各設一個區(qū)域裝置，稱為靶。兩個靶之間的距離就是x1，2；彈道經過這兩個靶的時間間隔為t1，2。彈道經過這兩個靶時各產生一個信號，作為測

6、時儀的開啟和停止信號，這樣即可測出時間t1，2。上一頁下一頁返回（1）區(qū)域裝置—靶①接觸型靶是利用導體的通或斷來產生電信號的裝置。當彈丸與這種靶接觸時，使構成靶的金屬材料從原來的接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)；或是從原來的斷開狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)。當彈丸通過時，將導線打斷，從而使電路突然中斷，產生一個電脈沖，啟動或停止測時儀。②非接觸型靶這一類靶與飛行的彈丸不發(fā)生機械接觸，而是利用光線的遮擋、電磁場的變化及波的傳播等原理工作。上一頁下一頁返回a、線圈靶彈丸從線圈靶內穿過時，磁通量發(fā)生變化，從而使線圈產生感應電動勢，該電動勢可作為測時儀的啟動或停止信號。將彈丸預先進行磁化處理，使彈丸周圍有一個磁場。當它飛過線

7、圈時，使線圈內產生感應電動勢。在線圈內另加一個通以直流電流的勵磁線圈，從而使線圈周圍形成一個磁場。當彈丸通過時，線圈內磁通量發(fā)生變化，從而使感應線圈中產生感應電動勢。上一頁下一頁返回b、聲靶用超音速飛行的彈丸的彈頭波掃過作為靶的高頻話筒，產生電信號，用以啟動或停止測量儀器。c、光電靶當光通量改變時，光電元件能夠產生變化的電信號。從一個光源發(fā)出的光束，照射到光電元件上。當彈丸通過這一光束時，由于把光