测控仪器结构设计第一章(15版)技术方案.ppt

课程特点 本课程是测控技术与仪器专业最后一门专业课，内容不仅涉及光、机、电、算各个方面，而且涉及测控方法学和涉及方法学等知识。 科学思维向工程思维的转变 绝大多数工程问题没有唯一解 没有最好，只有更好 仪器原理的抽象和具体化 根据仪器的原理图可以抽象出仪器的结构 根据仪器的结构可以抽象出仪器的原理图 测控仪器设计方法的抽象与应用 设计创意（个人不同：铅笔+白纸） 部分基本工具 Matlab/Simulink/SCILAB AutoCAD/ProEngineering/Solidworks Protel/DXP ANSYS Visual C++ 课程重点 仪器精度设计是本课程的重点之一 测控仪器总体设计时需要考虑的一些问题 测控仪器设计原理和原则具体应用问题 测控仪器主要结构参数与技术指标的确定方法 创造性设计思想及其在仪器结构设计中的应用问题 课程难点 仪器精度设计是本课程的难点之一 测控仪器总体设计时需要考虑的一些问题 测控仪器设计原理和原则 测控仪器主要结构参数与技术指标的确定方法 测控仪器现代化设计方法基础 如何去学 课程听课是最重要方法 阅读参考文献也是非常重要 及时完成作业 对课堂问题的在线讨论 对重要知识点做部分笔记或补充 预习、思考。。。。 问题讨论 (4)总体方案设计 总体方案设计是非常重要的一步，对研究的成败有着举足轻重的作用。对总体方案要求具有先进性、创新性、合理性和可行性。总体设计要进行方案比对，可以用现代的虚拟设计、仿真设计法，也可用经典的设计方法。在方案设计时首先要确定原理方案，必要时要对仪器所包含的机、光、电各部分进行数学建模，然后确定系统的主要参数，进行精度设计和总体结构设计，绘制总体装配图和进行外观造型设计。总体设计后，最好组织一次方案评审会，集思广益，保证质量。 (5)技术设计 技术设计是在总体设计基础上，对机、光、电、计算机各部分进行具体的设计，如部件设计、零件设计、硬件电路设计、光学设计、软件设计、技术经济评价和编写设计说明书、精度设计、计算。 * (6)制造样机 产品机械加工、硬件电路制作、软件调试、整机装调，然后进行产品自检测试。将检测结果与设计任务书给定的技术指标进行比对，对达不到要求的进行改进。然后做出经济评价和技术资料总结。 (7)产品鉴定或验收 鉴定或验收的方式有：①专家鉴定会，由5～13名专家组成评审委员会，对样机进行测试，对资料进行审查，并给出产品达到的技术水平的结论意见。②技术监督部门按照计量法和任务书对产品进行测试，合格者出具合格证书。③通信评议，对理论性较强的研究项目可以采用通信评议的方法，用书面形式对研究项目进行评审。 鉴定和验收之前，研制者应编写出技术总结报告、使用说明书、鉴定测试大纲或检定规程、绘制设计图样并提供电子文档。 (8)设计定型后进行小批量生产 * 第五节 测控仪器的设计原则 (1)从原理上提高精度的原则 a 误差平均原理 如采用多次重复测量，取平均误差。采用密珠滚珠导轨、静压导轨均化误差等 b 位移量同步比较原理 采用不同方法对同一量位移同步运动的方法进行比较的原理 c 误差补偿原理 校正、补偿 (2)阿贝原则 (3)运动学设计原理 确定空间6自由度所施加的约束数 (4)变形最小原则 * (5) 基面合一原则 零件设计时，设计基准、加工基准、检验基准、装配基准要统一 (6) 最短传动链原则 影响测量精度的测量链和传动效率的传动链最短，零件最小 (7) 精度匹配原则 (8) 仪器零件的标准化、系列化、通用化原则 * (9) 仪器可靠性、安全、维修与操作方便原则 (10) 结构工艺性好原则 (11) 造型与装饰宜人原则 (12) 价值系数最优原则 产品的功能和产品成本之比 * 第一章 复 习 题 1. 测控仪器的概念是什么？ 2. 为什么说测控仪器的发展与科学技术发展密切相关？ 3. 现代测控仪器技术包含哪些内容？ 4. 测控仪器由哪几部分组成？各部分功能是什么？ 5. 写出下列成组名词术语的概念并分清其差异： 分度值与分辨力；示值范围与测量范围；灵敏度与鉴别力（灵敏阀）； 仪器的准确度，示值误差，重复性误差。 6. 对测控仪器的设计要求有哪些？ * * * * * * * 工作原理： 装配开始后，置于工作台和微夹持器上的微装配器件由立体显微镜成像到