测试技术第十三章速度、转速和加速度测量

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章 速度、转速和加速度测量,1,概述,速度：,单位时间内位移的增量。,加速度：,单位时间内速度的增量。,转速：,单位时间内的转数。（它是旋转频率的测量）,在转速很小时，才测量单位时间内物体转过的角度（,rad,/s）,2,速度的测量,一、速度的测量方法,1、时间位移计算测速法,平均速度：,v=L/t,瞬时速度：上式中,L,越小，越接近瞬时速度。,相关测速法：利用互相关函数来测量速度。（如前）如,图6-1,空间滤波器测速法：利用可选择一定空间频率段的空间滤波器件与被测物体同步运动，然后在单位空间内测得相应的时间频率，求得运动物体的速度。,如：长度为,L,的栅板有,N,个等距栅缝，栅板移动,L,的时间为,t,0,，,则栅格明暗变化的空间频率,=,N/L，,相应的时间频率,f=N/t,0,，,所以,v=L/t,0,=N/,f/N=f/,2、加速度积分法和位移微分测速法,速度=加速度的积分,=位移的微分,常用于振动测量,3、利用物理参数测量速度,利用速度与某些物理量间的已知关系间接的测量物体的运动速度。,磁场中导线的感应电动势,E,与,导线的运动速度,v,有关,E=,BLv,流体移动时产生的动压,p,V,与流速,v,有关,Pv,=,v,2,/2,流体密度,4、线速度与角速度相互转换测速法,如测,火车行驶速度，,火车车轮直径是确定的，所以可通过测量车轮的转速，算出火车运行的速度,5、陀螺测速法,利用陀螺器件的陀螺效应制成测量角速度的陀螺仪表,常用的速度测量传感器见表6-1,二、皮托管测速装置,原理如前述，流体移动时产生的动压,p,V,与流速,v,有关。,Pv,=,v,2,/2,流体密度,皮托管见,图6-2,动压,P,V,=,全压,P,t,静压,P,S,三、多普勒测速,多普勒效应,利用光学,多普勒效应，见,图6-4,3,转速测量,单位：每分钟的转数。（,r/min）,测量原理：模拟法、计数法、同步法。,各种测量方法见,表6-2,4,加速度测量,加速度的测量可通过测量位移、速度、加速度求得,加速度传感器的种类有：,压电式、电阻式、电感式、电容式、谐振式、光纤式,力平衡式等。,大部分传感器是根据,F=m,a,（,测加速度转换为测力，所以用到质量块）,见,表6-3,压阻式,加速度传感器,光纤式加速度传感器,