热加工课件精要.ppt

成绩评定 平时成绩10分； 实验成绩10分； 期末考试80分。 第2章 测量系统的基本特性 3. 迟滞差 　　 输入逐渐增加到某一值, 与输入逐渐减小到同一输入值时的输出值不相等, 叫迟滞现象。迟滞差表示这种不相等的程度。 其值以满量程的输出YFS的百分数表示。  4．重复性 1. 线性系统的数学模型 　 　1) 定义 　　 假设传感器在输入输出存在线性关系（即传感器是线性的, 特性不随时间变化）的范围内使用, 则它们之间的关系可用高阶常系数线性微分方程表示: y x 0 ⊿Rmax2 ⊿Rmax1 重复性误差可用正反行程的最大偏差表示，即 重复性是指传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。 重复性误差也常用绝对误差表示。检测时也可选取几个测试点，对应每一点多次从同一方向趋近，获得输出值系列yi1，yi2，yi3，…，yin ，算出最大值与最小值之差或3σ作为重复性偏差ΔRi，在几个ΔRi中取出最大值ΔRmax 作为重复性误差。 △Rmax1正行程的最大重复性偏差， △Rmax2反行程的最大重复性偏差。 被测量随时间变化的形式可能是各种各样的，只要输入量是时间的函数，则其输出量也将是时间的函数。通常研究动态特性是根据标准输入特性来考虑传感器的响应特性。 2.3 传感器的动态特性 动态特性指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 标准输入有三种： 经常使用的是前两种。 正弦变化的输入 阶跃变化的输入 线性输入 式中，y为输出量，x为输入量，ai,bi为常数。对上式进行拉普拉斯变换，由 并设t=0时， (i=0,1,…)全部为0， 得到 传递函数表示系统本身的传输、 转换特性, 与激励及系统的初始状态无关。 同一传递函数可能表征着两个完全不同的物理（或其他）系统, 但说明它们有相似的传递特性。 传递函数在数学上的定义是: 初始条件为零时, 输出量（响应函数）的拉氏变换与输入量（激励函数）的拉氏变换之比。  图 1.5 系统的图示符号  传递函数的功用 （1） 传递函数的功用之一是, 在方块图中用作表示系统的图示符号, 如图1.5所示。 正弦输入下传感器的动态特性（即频率特性）由传递函数导出 为一复数，它可用代数形式及指数形式表示，即 = 式中 —分别为 的实部和虚部； —分别为 的幅值和相角 ； A= 可见，K值表示了输出量幅值与输入量幅值之比，即动态灵敏度，A值是ω的函数，称为幅频特性，以K(ω)表示。 3. 测量系统的频率响应 　　典型的一阶系统 根据力学平衡条件，可得其运动微分方程为 对上式进行拉氏变换，则有 τsY(s)+Y(s)=KX(s) 一阶传感器 τ—时间常数( τ= c/k)；K——静态灵敏度( K= 1/k) 传递函数： 频率特性： 幅频特性： 相频特性： 负号表示相位滞后 时间常数 τ越小， 系统的频率特性越好 3. 测量系统的频率响应 将H(ω)和φ(ω)绘成曲线, 如图1.9所示。 图中纵坐标增益采用分贝值, 横坐标ω也是对数坐标, 但直接标注ω值。 这种图又称为伯德（Bode）图。   　　 3. 测量系统的频率响应 热加工测量与控制技术 材料科学与工程学院 联系方式：5687393 Email: xialong_aron@163.com 主讲：夏龙 博 士 副教授 课程性质：专业基础课（必修） 绪 论 §0-1 引言 一、材料加工过程中的参量 力学参数：拉力，压力，应力，扭矩 运动参数：位移，速度，加速度 振动参数： 其他参数：温度，湿度，流体流量 一、材料加工过程中的参量 二、非电量电测法 能连续测量 可测微小量 可测瞬态量 可实现远距离遥测 用计算机自动测试以及分析和处理测试数据 三、非电量电测技术的应用 航空航天工程中结构应力应变的 测量 建筑应力测量 结构和材料性能测试 机械工程中应用于结构和机械部件 应力测量 §0-2 非电量电测系统的组成 信息的获得 信息的处理 信息的显示 信息的转换 装置 传感器 电桥、调制解调器 示波器 计算机 电阻电感电容 电流或电压 量值或波形 所需信息 输出量 按信息流划分 §0-3 传感器的发展动向 扩大应用范围，测量极端参数 开发新材料 无接触测量 集成化、多功能化 智能化 开展基础研究，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；实现传感器的集