152第四章作业课件

1、第四章作业 2. 用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为25mV/mm。最大线性范围（优于1%）为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，使用高速记录仪记录下的振动波形如图所示。问 电涡流式测振探头安装 距离l电路电路轴向窜动 为了得到较好的线性度与最大的测量范围，测振探头与被测金属的安装距离l为线性范围的1/2。8/4/20221第1页，共27页。请依据振动波形及x、y轴的参数判断振幅和周期8/4/20222第2页，共27页。各种振动波形演示（参考东方振动和噪声技术研究所资料）8/4/20223第3页，共27页。电焊条药皮测量 4. 电焊条外面包有一层药皮。焊接时，药皮

2、熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。请 药皮 圆弧形电涡流探头压在电焊条的药皮表面，药皮厚度不够时，电涡流增大。8/4/20224第4页，共27页。7.防身器材 构思一个多功能警棍，希望能够实现：产生强烈眩光；产生30kV（3万伏）左右的高压；能在50mm距离内探测出犯罪嫌疑人是否携带枪支或刀具。请画出该警棍的外形图 8/4/20225第5页，共27页。各种防身器材电击高压发生器8/4/20226第6页，共27页。8.汽车、自行车速度及里程的测量 工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数。现以大家都较熟悉的自行车的车

3、速及累计公里数测量为例 出租车计价器外形电动助动车仪表盘外形8/4/20227第7页，共27页。可参考汽车速度的测量原理 与车轮联动8/4/20228第8页，共27页。自行车速度、里程测量仪表设计注意事项 1.观察自行车的结构可知，车速及公里数与车轮的直径及转速成正比，因此应将注意力集中到自行车的前、后轮上。设车轮的直径为D（m），则周长l=D，车轮转动的圈数即为自行车行驶距离的基本参数。若转动圈数为N，则累计路程L= Nl = ND ；若每分钟转动的圈数为n（ n= N /t，圈/分钟）则车速 v=60nl/1000(km/h) =0.06 n D(km/h) 。 2.车轮的钢丝辐条是等间隔

4、排列的，应能给我们带来启示。设辐条数为p，每产生p个脉冲，就意味车轮转了一圈。对传感器测得的辐条数脉冲进行计数，可得到累计数Np ，则车轮转过的圈数N=Np/ p 。我们也可以对气门芯从传感器面前掠过的次数进行计数，从而也可以得到里程，计算公式请自行推导。 3.传感器可选用电涡流或干簧管、霍尔等传感器。在学习了本书第四章、第八章、第十章和第十一章后，读者可以考虑多种设计思路。8/4/20229第9页，共27页。传感器在自行车测速及里程测量中的应用非接触传感器的安装位置显示器的安装位置干簧管 磁铁N8/4/202210第10页，共27页。第五章作业 将平板电容的上、下极板置于生产绝缘薄膜（例如塑

5、料薄膜）传送生产线的上、下方，将绝缘薄膜夹在中间，就可连续监测和控制绝缘薄膜的厚度。请画出测量控制装置的示意图，包括 6绝缘薄膜张力及厚度的测量 提示： 绝缘薄膜上下两侧的极板构成变介电常数的电容器。电容量与绝缘薄膜的厚度成正比。8/4/202211第11页，共27页。磁粉 制动器励磁信号电动机张力信号张力传感器张力传感器信号处理器厚度信号绝缘薄膜张力及厚度测量系统拉力上下极板8/4/202212第12页，共27页。7粮食含水量测试仪 粮食部门在收购、存储谷物、菜籽等时，需要测定这些粮食、种子的干燥程度，以防霉变。请你根据已学过的知识，设计一台粮食含水量测试仪，要求 设计注意事项：内电极柱应为

6、圆锥顶，使粮食易于倒入；外壳须接地，以减少操作者手的影响；超过设定值，例如18% 时报警。8/4/202213第13页，共27页。粮食含水量测试仪外形粮食由此倒入圆锥顶柱形内电极外壳接地8/4/202214第14页，共27页。第六章作业 4.粘度计：请分析该粘度计的工作原理 液体的粘性越大，对振动板的阻力就越大，振动板的振幅就越小，所以它的振动加速度就越小，因此质量块对压电片所施加的惯性力也就越小，压电片的输出电荷量Q或电压uo也越小，压电片的输出电压反映了液体的粘度。 测量旋转板的阻力，也可以计算出液体的粘度，利用这种原理制造的仪器称为旋转式粘度计。将旋转板改成振动板，再加上压电片等元件就成

7、为振动式粘度计。旋转式粘度计8/4/202215第15页，共27页。5.公路智能交通监测 两根高分子压电电缆相距2m，平行埋设于柏油公路的路面下约5cm，如下图所示。它可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 8/4/202216第16页，共27页。高分子压电电缆用于公路智能交通监测演示8/4/202217第17页，共27页。第七章作业 5.汽车倒车防碰装置：汽车倒车防碰装置如下图，请根据学过的知识，分析该装置的工作原理 倒车声纳雷达示意图障碍物障碍物8/4/202218第18页，共27页。汽车倒车防碰雷达倒车雷达主机五彩圆弧倒车雷达显示器距离（0.3

8、m）8/4/202219第19页，共27页。超声波遥控开门 6.请根据学过的知识，设计一套装在汽车上和大门上的超声波遥控开车库大门的装置。希望该装置能识别控制者的身份密码（一串32位二进制编码，包括4位引导码、24位二进制码以及4位结束码，类似于电视遥控器发出的编码信号），并能有选择地放大超声信号，而排除汽车发动机及其它杂声的干扰（采用选频放大器）。要求： 超声波接收器8/4/202220第20页，共27页。超声波遥控开门的设计提示 1.首先理解上一页倒车防撞原理图，将超声波发生器安装到车头位置。 2. 用超声波的“发射”和“停止”来分别表示二进制编码的“1”和“0”。在发射端使用40kHz中

9、频调制，在接收端，使用40kHz选频放大器解调，就可避开发动机及其他与40kHz有很大区别的杂声干扰。 3.接收器将接收到的超声波转换为一串二进制码与内存的密码相比较，若匹配成功，则输出控制信号，使卷帘门的电动机旋转，卷帘门上升。 4.若使用的二进制编码有4位，则密码就有16种；二进制编码有16位，则密码就有65536种，以此类推。 8/4/202221第21页，共27页。汽车车速测试仪 7.构思一台枪形超声波多普勒远距离汽车车速测试仪。 1）请画出外形图（包括描准装置、取样开关、液晶显示器等）。 2）画出电原理框图。 3）写出使用说明书。 8/4/202222第22页，共27页。汽车车速测试仪外形8/4/202223第23页，共27页。汽车雷达测速介绍（参考美国斯德克公司资料）雷达测速头8/4/202224第24页，共27页。汽车超声雷达测速器的使用8/4/20