检测技术-7-速度、转速、加速度

检测技术-7-速度、转速、加速度第一页，共35页。3.利用物理参数测量： 皮托管测速 pv=rv2/2、多普勒效应电磁感应原理 E=BLv4.加速度积分法和位移微分法5.陀螺测速法第二页，共35页。kiksP

多普勒测速第三页，共35页。≪第四页，共35页。后向散射型多普勒测速原理根据多普勒效应检测多普勒频移，如果入射光与散射光的夹角为，则多普勒频移为：2v第五页，共35页。陀螺仪测角速度第六页，共35页。第七页，共35页。二自由度陀螺仪第八页，共35页。（1）当二自由度陀螺底座绕垂直于X轴，且与Z轴成角的轴以角速度旋转时．则将有陀螺力矩Mg作用于框架上，陀螺力矩Mg为：二自由度陀螺特性：（2）外加力矩M（绕X轴作用在陀螺上）和角加速度关系：第九页，共35页。三自由度陀螺主要特性：

1)定轴性(稳定性）Z轴对准某一方向，无任何外加力矩作用在陀螺上时；2)进动性: 有外加力矩，迫使主轴绕另一框架的轴旋转。

q：内外框架平面的夹角3)无惯性：有加外力矩，陀螺马上进动；外加力矩一撤销，进动马上停止。第十页，共35页。第十一页，共35页。微分陀螺仪第十二页，共35页。微分陀螺仪测角速度作用原理

测量其壳体绕Y轴转动的角速度w。w是转角a的微分。第十三页，共35页。第二节转速测量第十四页，共35页。一.数字式转速表1、测量原理：

数字式转速测量系统由频率式转速传感器、数字转换电路和数字显示器等部分组成。首先由传感器把转速转变成频率信号，再通过测量信号的频率或周期来测量转速。第十五页，共35页。

在电子计数器采样时间内对转速传感器输出的电脉冲信号进行计数。利用标准时间控制计数器闸门。当计数器的显示值为N时，被测量的转速n为

1）频率法测转速第十六页，共35页。2）周期法测转速 用被测周期T来控制闸门，填充时间0进入计数器计数N。为了提高周期测量的准确度，通过将周期信号分频，使被测量的周期得到倍乘。故被测量的转速n为k为周期倍乘数100，101，102….晶振周期N为计数器计数值Z为传感器细分数第十七页，共35页。2、转速传感器把被测转速转换成脉冲信号。光电式、磁电感应式、电容式、霍尔元件式、电涡流式 转轴每旋转一周，光敏元件就输出数目与条纹数目相同个电脉冲信号。1）光电式转速传感器第十八页，共35页。第十九页，共35页。2）磁电感应式转速传感器第二十页，共35页。3、数字化电路

为了读出被测转速，还需要进一步把传感器输出信号的频率或周期转换成数字量，以便于数字显示。一般对中、高转速采用频率法，对低转速采用周期法测量。第二十一页，共35页。第二十二页，共35页。4、数字式转速测量系统第二十三页，共35页。

二、闪光测转速法 闪光测转速法是利用人眼的视觉暂留现象来测量转速。一个闪光目标，当闪动频率大于10Hz时，人眼看上去就是连续发亮的。 根据这一原理，用一个频率连续可调的闪光灯照射被测旋转轴上的某一固定标记(如齿轮的齿，圆盘的辐条或在旋转轴上涂以黑白点)，并调节闪光频率f，直到旋转轴上出现一个单定象为止，即达到n=f的条件，这时便可以从电子计数器或圆刻度盘上读出被测的转速值。第二十四页，共35页。但是若在连续两次闪光的时间间隔内，旋转轴转过整数倍的因数时，即n＝k0f时，也会出现单定象。式中的k0为单定象停留的次数(1、2、3、…)。还可能出现另一种情况，即当闪光频率比被测转速高二倍、三倍、…、m倍时，则会出现二重象、三重象以至于m重象。

f=m×n第二十五页，共35页。3000第二十六页，共35页。第三节加速度测量第二十七页，共35页。位移式加速度传感器变磁阻式加速度传感器第二十八页，共35页。电容式加速度传感器第二十九页，共35页。霍尔式加速度传感器第三十页，共35页。压电式电阻式：粘贴应变计式 非粘贴应变张丝式 固