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运动量检测技术
第四小组
杨天帅、彭君豫、何东、游蕊菱
前言
运动量是描述物体运动的量,是以自然界中两个基本量——长度和时间为基础的,包括位移、速度和加速度,运动量测量是许多物理量测量的基础。
运动量检测在工业、交通、国防领域等应用较多。例如,汽车、火车、飞机等交通工具需要实时地测量自身的速度与加速度,发动机等则需要测量输出轴的转速,桥梁、大型设备等需要测量其振动,气象部门需要对大自然的风速进行测量等。
位移与长度的单位都是m。速度是物体运动时单位时间内位移的增量,如果物体运动的速度是变化的,则单位时间内速度的增量就是加速度。
01
位移检测方法
02
速度检测方法
03
转速检测方法
04
加速度检测方法
目录
。
(1)积分法、(2)相关测距法、(3)回波法
(4)线位移和角位移相互转换、(5)位移传感器
01
位移检测方法
2常用的位移传感器
(1)电感式位移传感器:
利用传感器线圈的电感变化来检测非电量的机电转换装置。
特点:
、工作可靠、寿命长、精度高()。
:线性范围小、不适于高频动态测量场合。
根据传感器线圈的接线方式分为:自感式和互感式。
根据传感器线圈的结构分为:变气隙型、变面积型螺管型。
变气隙型、变面积型
螺管型
电感传感器外形
(2)电容式位移传感器:
特点:
,能在恶劣环境下工作,可用无机材料(玻璃、石英、陶瓷)作绝缘支架,上面渡以金属作为极板,能承受相当大的温度变化及辐射,以及强烈振动,并可以在各向同性的电介质液中使用。
(纳米级),动态特性好,电容传感器需要的作用能量极小。因而有较高的固有频率,同时能在几兆赫的频率下工作,从而保证有良好的动态响应能力。
、高阻抗,本身发热量小。
,零点稳定;由于本身发热引起的零漂,可以认为不存在。
。
(3)感应同步器位移传感器:
是应用电磁感应原理把位移量转换成为数字量的位移传感器。
感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随相对位置不同而变
化的原理, 将直线位移或角位移转换成电信号的。
感应同步器有直线式和旋转式两种,
直线式(长)感应同步器由定尺和滑尺组成。
旋转式(圆)感应同步器由转子和定子组成。
特点:
,工作可靠。
,寿命长。
。
。
直线式(长)感应同步器
旋转式(圆)感应同步器
(4)电涡流式传感器
根据法拉第电磁感应原理, 块状金属导体置于变化的磁
场中或在磁场中作切割磁力线运动时, 导体内将产生呈涡旋
状的感应电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应。
根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。
特点:
A、能对位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量。
B、具有体积小,灵敏度高,抗干扰能力强,频率
响应宽。
C、不受油污等介质影响,应用极其广泛。
D、有变间隙、变面积、螺管型。
电涡流传感器
工作原理图