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第10章 机械量电测法 本章内容 10.1 转速的电测法 10.2 振动的电测法 10.3 力与荷重的电测法 10.4 力矩的电测法 图10-1-2 离心式转速表结构原理 图10-1-2 离心式转速表结构原理 10.1.2 计数式电测法 10.1.2 计数式电测法 图10-1-4 磁电式转速传感器 10.1.2 计数式电测法 图10-1-4 磁电式转速传感器 10.1.2 计数式电测法 图10-1-4 磁电式转速传感器 图10-1-7 霍尔式转速传感器 图10-1-7 霍尔式转速传感器 图 10-1-8 光电式转速传感器 图 10-1-8 光电式转速传感器 10.2 振动的电测法 物体的机械振动是指物体在其平衡位置附近作来回往复运动。 用电测方法测量振动的装置称为振动传感器（或测振传感器）。 对物体的机械振动进行测量，通常是测量其振动的频率、振幅、速度、加速度等。 10.2 振动的电测法 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 10.2.2 绝对振动电测法 10.2.2 绝对振动电测法 10.2.2 绝对振动电测法 10.2.2 绝对振动电测法 10.3 力与荷重的电测法 直接法 ---- 直接将力转换为电信号，如压电式传感器(5.2节)、振弦式传感器、振梁式传感器（7.4节） 间接法 ---- 以弹性元件作为敏感器，将拉力或压力转换为应变或位移，再用应变传感器或位移传感器把应变或位移转换为电量。 10.3.1 力敏感器 10.3.1 力敏感器 10.3.1 力敏感器 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 10.3.2 力的间接电测法 可动部分与固定部分用弹簧片或弹性元件相连，并填充阻尼液体或气体； 可动部分质量加大或与质量块固定在一起； 固定部分与被测振动体相连。 一、位移传感器配接“m-k-c”系统 结构型位移传感器（电位器式、电感式、电容式、涡流式等）内部都包括固定部分和可动部分。对其做如下设计，即可制成位移型惯性式振动传感器。 一、位移传感器配接“m-k-c”系统 实例： 电容式加速度传感器 图10-2-3 电容式加速度传感器结构示意图 此电容式加速度传感器实际上是变极距差动电容式位移传感器配接“m-k-c”系统构成。 变极距型电容传感器差动式 一、位移传感器配接“m-k-c”系统 实例： 电容式加速度传感器 图10-2-3 电容式加速度传感器结构示意图 此电容式加速度传感器实际上是变极距差动电容式位移传感器配接“m-k-c”系统构成。 变极距型电容传感器差动式 差动电容： 因为 若ωω0 ： 若ωω0 ： 测出电桥电路中输出电压幅值Um，即可确定振动位移幅值Xm或振动加速度幅值Am。 图10-2-3 电容式加速度传感器结构示意图 一、实心轴和空心圆轴 图10-3-1 实心圆柱状弹性元件 纵向线应变： 横向线应变： 一、实心轴和空心圆轴 图10-3-1 实心圆柱状弹性元件 纵向线应变： 横向线应变： 二、悬臂梁 1. 等截面梁 图10-3-2（a) 等截面梁 自由端挠度： 10.3.1 力敏感器 二、悬臂梁 2. 变截面（等强度）梁 图10-3-2（b) 变截面梁 自由端挠度： ——将应变片粘贴到力敏感器上 一、应变式力传感器 四应变片接成电桥的输出电压： 1. 受力圆柱上沿轴向和周向粘贴应变片 图10-3-3 受压圆柱上应变片的粘贴 一、应变式力传感器 2. 等强度梁上下两表面粘贴应变片 图10-3-4 等强度梁上应变片的粘贴 一、应变式力传感器 二、位移式力传感器 1. 电容式荷重传感器 图10-3-5 电容式称重传感器 1-动极板；2-定极板；3-绝缘材料； 4-弹性体；5-极板支架 二、位移式力传感器 1. 电容式荷重传感器 图10-3-5 电容式称重传感器 1-动极板；2-定极板；3-绝缘材料； 4-弹性体；5-极板支架 * 10.1 转速的电测法 转速的表示方式： 1、转动角速度： 2、转速： 每分钟转动圈数n， 3、转动频率 f ： 每秒钟转动圈数 4、转动周期 ， ，所以 单位：弧度/秒（rad