汽车试验学第五章

1、2021-10-261第五章第五章记录仪器记录仪器5.1 电位计式记录仪5.2 检流计式记录仪5.2.1笔录式记录仪5.2.2光线示波器5.3 磁带记录器5.3.1工作原理5.3.2记录方式5.3.3磁带记录器的应用2021-10-262v记录方式：模拟记录数字记录。v记录仪器：射线示波器显性记录隐性记录仪器。纸带、感光带 磁记录器 2021-10-2635.1电位计式记录仪2021-10-2645.1电位计式记录仪v记录信号记录信号：电压常用采用闭环零位平衡系统的伺常用采用闭环零位平衡系统的伺服记录仪，亦称自动平衡式记录仪服记录仪，亦称自动平衡式记录仪2021-10-2655.1电位计式记录

2、仪v系统原理系统原理1-伺服电机2-平带3-刻度板4-指针5-记录纸6-电位计7-标准电池 只能记录变化缓慢只能记录变化缓慢的信号的信号2021-10-2665.2 检流计式记录仪检流计式记录仪v记录信号：记录信号：电流v分类分类：笔录式感光式也称磁电式记录仪2021-10-2675.2.1笔录式记录仪笔录式记录仪v原理结构原理结构：1-游丝2-线圈3-轴承4-记录纸5-笔杆 2021-10-2685.2.2光线示波器光线示波器 v结构与工作原理结构与工作原理光线示波器的信号记录部分主要是其光学系统。利用细光束在感光相纸或感光胶卷上感光记录被测信号的。利用细光束在感光相纸或感光胶卷上感光记录被

3、测信号的。1-光源光源ZD1 2-圆柱棱镜圆柱棱镜 3-光栅光栅 4-壳体壳体 5-张丝张丝 6-支承支承 7-小反射镜小反射镜8-线圈线圈 9-磁极磁极 10-弹簧弹簧 11-圆柱透镜圆柱透镜12-感光纸带感光纸带 2021-10-2695.2.2光线示波器光线示波器 v振动子的特性振动子的特性二阶单自由度扭转振动系统，其转动部分的运动微分方程式为i输入动圈的电流信号；振子动圈的转角；J振子转动部分的转动惯量；-阻尼系数；K0-振子张丝的扭转刚度；Ki电磁转矩系数，与磁场强度，线圈面积和匝数有关。iKKdtddtdJi022021-10-26105.2.2光线示波器光线示波器 v振动子的特性

4、振动子的特性静态特性静态特性v当信号电流i为直流，达到稳定时，转角与电流i的关系为v当0很小时，光点在记录纸上的偏移量Y将与小镜的偏转角成正比 Y= k0=kS0i=Sii iSiKKi000S0=Ki/K0，称振动子常数，即振动子灵敏度振动子灵敏度。由线圈、磁极和弹簧特性决定Si=kS0 称为示波器电流灵示波器电流灵敏度敏度。由k和S0决定，k为比例系数，由示波器的光路参数所决定。2021-10-26115.2.2光线示波器光线示波器 v振动子的特性振动子的特性动态特性动态特性v振动子的动态特性直接反映示波器的动态特性。v根据二阶系统动态响应分析，得振动子转动系统的频响函数 幅频特性是系统正

5、弦输出和输入的幅值比i，相频特性是系统的正弦输出和输入的相位差。22220411)(nnSA212)(nnarctg2021-10-26125.2.2光线示波器光线示波器 1.当被测信号频率增大时，振幅幅度误差将随着逐渐增当被测信号频率增大时，振幅幅度误差将随着逐渐增大，且与阻尼比密切相关。大，且与阻尼比密切相关。2.在在0.60.7和和/n0.50.6时，幅频特性曲线接近时，幅频特性曲线接近水平直线。水平直线。3.当当0.707时，相频特性曲线近似于一条过原点的直时，相频特性曲线近似于一条过原点的直线。线。2021-10-26135.3 磁带记录器磁带记录器v特点特点：1信息可重放，可复制，

6、可复用磁带。2存储信息密度大，属于多线记录。3记录信号频率范围宽、信息稳定性高、对环境温度及湿度不敏感、抗干扰能力强。v分类分类：磁带式、磁盘式和磁鼓式。2021-10-26145.3.1工作原理工作原理v基本组成基本组成放大器、磁带、磁头和磁带传动装置。1-磁带2-记录磁头3-重放磁头4-磁带张紧及传动装置 2021-10-26155.3.1工作原理工作原理v1.记录过程记录过程在电流的作用在电流的作用下磁化磁带的下磁化磁带的过程过程v2.重放过程重放过程磁带上的剩磁磁带上的剩磁与磁头耦合，与磁头耦合，在线圈中产生在线圈中产生感应电动势的感应电动势的过程过程2021-10-26165.3.2

7、记录方式记录方式v模拟记录直接记录方式（直接记录方式（DR）频率调制记录方式（频率调制记录方式（FM）v数字记录2021-10-26175.3.2记录方式记录方式v直接记录方式（直接记录方式（DR）剩磁曲线剩磁曲线a-b-0磁滞回线磁滞回线2-c-2-d磁化回线磁化回线2-1-0畸变的钟形波采用高频偏磁时磁带的磁化响应 2021-10-2618直接记录方式（直接记录方式（DR）2021-10-26195.3.2记录方式记录方式v直接记录方式（直接记录方式（DR）优点优点：v结构简单，工作频带宽。缺点缺点：v1.对低频信号感应电势很弱；v2.记录器高频响应能力受磁头磁隙和走带速度的限制v3.会因

8、磁带上磁层不匀、尘埃及损伤而造成信号跌落的误差。2021-10-26205.3.2记录方式记录方式v频率调制记录方式（频率调制记录方式（FM）在测量用磁带记录器中应用广泛。记录原理记录原理2021-10-2621为解决磁化波形的非线性畸变，采用偏磁偏磁技术技术高频振荡上的低频信号（叠加后信号的外包络线）是不失真的2021-10-26225.3.2记录方式记录方式v频率调制记录方式（频率调制记录方式（FM）优点优点：v1.可记录低频和静态过程,不受剩磁曲线非线性的影响，对信号的跌落也不敏感。v2.具有较高的精确度，波形失真小，抗干扰能力强。缺点缺点：v1.FM记录方式的工作频带的上限受到限制。v2.FM记录方式对带速的变化（抖动）非常敏感。2021-10-26235.3.2记录方式记录方式v数字记录方式数字记录方式记录原理记录原理：v脉码调制记录方式：脉码调制记录方式：记录在磁带上的是二进制数v模拟信号放大和低通滤波信号采样信号采样模数转换模数转换器（A/D转换器）二进制数记录记录在磁带上。优点优点：v1.准确可靠，记录带速度不稳定对记录精度无影响；v2.记录重放的电子线路简单；v3.信息可直接送计算机进行数据处理。2021-10-26245.3.3磁带记录器的应用磁带记录器的应用v选用原则选用原则：1.根据测试环境选择合适的磁带记录器；