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第五章典型机械参数测试
温度测试、湿度测试、位移的测量、质
量测试、压力测试、流量测试、振动测
试等
5.1位移测量
5.2质量测试
5.3流量的测试
5.4振动测试技术
5.1位移测量
位移测量方法
位移测量包括线位移测量和角位移测量。位
移测量的方法多种多样,常用的有下述几种。
(1)积分法
(2)回波法
(3)线位移和角位移相互转换
(4)位移传感器法
(1)积分法
测量运动体的速度或加速度,经
过积分或二次积分求得运动体的位移。
例如在惯性导航中,就是通过测
量载体的加速度,经过二次积分而求得
载体的位移。
(2)回波法
从测量起始点到被测面是一种介质,被测
面以后是另一种介质,利用介质分界面对波的
反射原理测位移。
例如激光测距仪、超声波液位计都是利用
分界面对激光、超声波的反射测量位移的。相关
测距则是利用相关函数的时延性质,将向某被测
物发射信号与经被测物反射的返回信号作相关处
理,求得时延t,从而推算出发射点与被测物之
间的距离。
(3)线位移和角位移相互转换
被测量是线位移时,若测量角位移更方
便,则可用间接测量方法,通过测角位移再
换算成线位移。
同样,被测量是角位移时,也可先测线位
移再进行转换。
例如汽车的里程表,是通过测量车轮转
数再乘以周长而得到汽车的里程的。
(4)位移传感器法
通过位移传感器,将被测位移量的变化
转换成电量(电压、电流、阻抗等)、流量、
光通量、磁通量等的变化。位移传感器法是目
前应用最广泛的一种方法。
一般来说,在进行位移测量时,要充分
利用被测对象所在场合和具备的条件来设计、
选择测量方法。
常用的位移传感器
在很多情况下,位移可以通过位移
传感器直接测得。
用于线位移测量的传感器的种类很多,
较常见的线位移传感器的主要特点及使用性能
列于表中。
表 常用线位移、角位移传感器的性能与特点
型 式 测量范围 精确度 线性度 特 点
分辨力较高,机械结构不
滑线 1~300mm ±0.1% ±0.1% 牢固,大位移时在电刷上
变阻式 加杠杆机构
结构牢固,寿命长,分辨
变阻器 1~1000mm±0.5% ±0.5% 力较差,电噪声大
不粘贴 ±0.15??变 ±0.1% ±1% 不牢固
牢固,使用方便,需温度
电阻应变式 粘贴 ±0.3??变 ±(2~3)% ±1% 补偿和高绝缘电阻
满刻度 输出幅值大,温度灵敏性
半导体 ±0.25??变±(2~3)% ±2% 高
差动 0.1~5mm ±0.5% 分辨力高,寿命长,
土(1~3)%
变 后续电路较复杂
压器
测量范围宽,使用
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