检测技术速度转速加速度

检测技术速度转速加速度第一页，共三十六页，编辑于2023年，星期六测量原理：1.物体运动的线速度可以从物体在一定时间内移动的距离或者从物体移动一定距离所需的时间求得，这种方法只能求某段距离或时间的平均速度。2.角速度和线速度的相互转化。第一节 速度测量第二页，共三十六页，编辑于2023年，星期六3.利用物理参数测量： 皮托管测速 pv=rv2/2、多普勒效应电磁感应原理 E=BLv4.加速度积分法和位移微分法5.陀螺测速法第三页，共三十六页，编辑于2023年，星期六kiksP

多普勒测速第四页，共三十六页，编辑于2023年，星期六≪第五页，共三十六页，编辑于2023年，星期六后向散射型多普勒测速原理根据多普勒效应检测多普勒频移，如果入射光与散射光的夹角为，则多普勒频移为：2v第六页，共三十六页，编辑于2023年，星期六陀螺仪测角速度第七页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第八页，共三十六页，编辑于2023年，星期六二自由度陀螺仪第九页，共三十六页，编辑于2023年，星期六（1）当二自由度陀螺底座绕垂直于X轴，且与Z轴成角的轴以角速度旋转时．则将有陀螺力矩Mg作用于框架上，陀螺力矩Mg为：二自由度陀螺特性：（2）外加力矩M（绕X轴作用在陀螺上）和角加速度关系：第十页，共三十六页，编辑于2023年，星期六三自由度陀螺主要特性：

1)定轴性(稳定性）Z轴对准某一方向，无任何外加力矩作用在陀螺上时；2)进动性: 有外加力矩，迫使主轴绕另一框架的轴旋转。

q：内外框架平面的夹角3)无惯性：有加外力矩，陀螺马上进动；外加力矩一撤销，进动马上停止。第十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期六微分陀螺仪第十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期六微分陀螺仪测角速度作用原理

测量其壳体绕Y轴转动的角速度w。w是转角a的微分。第十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第二节转速测量第十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期六一.数字式转速表1、测量原理：

数字式转速测量系统由频率式转速传感器、数字转换电路和数字显示器等部分组成。首先由传感器把转速转变成频率信号，再通过测量信号的频率或周期来测量转速。第十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期六

在电子计数器采样时间内对转速传感器输出的电脉冲信号进行计数。利用标准时间控制计数器闸门。当计数器的显示值为N时，被测量的转速n为

1）频率法测转速第十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期六2）周期法测转速 用被测周期T来控制闸门，填充时间0进入计数器计数N。为了提高周期测量的准确度，通过将周期信号分频，使被测量的周期得到倍乘。故被测量的转速n为k为周期倍乘数100，101，102….晶振周期N为计数器计数值Z为传感器细分数第十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期六2、转速传感器把被测转速转换成脉冲信号。光电式、磁电感应式、电容式、霍尔元件式、电涡流式 转轴每旋转一周，光敏元件就输出数目与条纹数目相同个电脉冲信号。1）光电式转速传感器第十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第二十页，共三十六页，编辑于2023年，星期六2）磁电感应式转速传感器第二十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期六3、数字化电路

为了读出被测转速，还需要进一步把传感器输出信号的频率或周期转换成数字量，以便于数字显示。一般对中、高转速采用频率法，对低转速采用周期法测量。第二十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第二十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期六4、数字式转速测量系统第二十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期六

二、闪光测转速法 闪光测转速法是利用人眼的视觉暂留现象来测量转速。一个闪光目标，当闪动频率大于10Hz时，人眼看上去就是连续发亮的。 根据这一原理，用一个频率连续可调的闪光灯照射被测旋转轴上的某一固定标记(如齿轮的齿，圆盘的辐条或在旋转轴上涂以黑白点)，并调节闪光频率f，直到旋转轴上出现一个单定象为止，即达到n=f的条件，这时便可以从电子计数器或圆刻度盘上读出被测的转速值。第二十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期六但是若在连续两次闪光的时间间隔内，旋转轴转过整数倍的因数时，即n＝k0f时，也会出现单定象。式中的k0为单定象停留的次数(1、2、3、…)。还可能出现另一种情况，即当闪光频率比被测转速高二倍、三倍、…、m倍时，则会出现二重象、三重象以至于m重象。

f=m×n第二十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期六3000第二十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期六第三节加速度测量第二十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期六位移式加速度传感器变磁阻式加速度传感器第二十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期六电容式加速度传感器第三十页，共三十六页，编辑于2023年，星期六霍尔式加速度传感器第三十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期六压电式电阻式：粘贴应变计式 非粘贴应变张丝式 固态压阻式光纤式伺服式第三十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期六压阻式加速度