04第四章信号检出技术bppt-上海交通大学一类课程.ppt
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1、第四章第四章 信号检出技术信号检出技术5、超声波测距系统、超声波测距系统声音声音-机械波(机械振动机械波(机械振动-弹性煤质);弹性煤质);声波声波-纵波;纵波;声速声速(C)-声波在媒质中传播的速度声波在媒质中传播的速度,单位为,单位为m/s声频范围(可听频率范围):声频范围(可听频率范围):20 20000Hz次声波次声波-频率低于频率低于20Hz;超声波;超声波-超过超过20kHztc -往返时间往返时间特点:不易受太阳光干扰;不受测量对象颜色、表面形状的影响;特点:不易受太阳光干扰;不受测量对象颜色、表面形状的影响;抗污染能力强抗污染能力强超声波在空气中的传播速度:超声波在空气中的传播
2、速度:空气中:空气中:344m/s;水中:;水中:1440m/s;钢铁中:约;钢铁中:约5000m/s。T-环境温度环境温度(C)应用:粉尘、水滴飞溅;透明体(如塑料薄膜和板材)、海绵、应用:粉尘、水滴飞溅;透明体(如塑料薄膜和板材)、海绵、橡胶、蝶形纸类的堆积量橡胶、蝶形纸类的堆积量/厚度的测量;物流运输系统厚度的测量;物流运输系统被测距离:被测距离:1)原理:)原理:2)应用实例:)应用实例:运输小车的控制运输小车的控制 车体的定位检测车体的定位检测四、角度及角位移传感器四、角度及角位移传感器矩形零件的直角,锥体的锥角、零部件的定位角、转角及分度角矩形零件的直角,锥体的锥角、零部件的定位角
3、、转角及分度角 实物基准实物基准-标准多面棱体、标准分度盘和角度量块标准多面棱体、标准分度盘和角度量块 角度检测:角度检测:直接检测:直接检测:间接检测:间接检测:相对检测、绝对检测相对检测、绝对检测角度检测器具角度检测器具-角尺、角度样板、量角器、水平仪、分度头、角尺、角度样板、量角器、水平仪、分度头、光学测角仪光学测角仪 1、相对检测、相对检测1)角度样板)角度样板-专用的定值量具专用的定值量具-较精密零件的检验较精密零件的检验 a-光隙大小光隙大小(mm)L-被检锥体素线长度被检锥体素线长度(mm)角度偏差:角度偏差:2)多面棱体)多面棱体-多值的角度块多值的角度块正多面体正多面体-合金
4、钢合金钢/石英玻璃石英玻璃工作面数:工作面数:6,8,12,24,36,72角度基准角度基准-测量分度盘、精密齿轮、测量分度盘、精密齿轮、蜗轮的分度误差蜗轮的分度误差其他测量其他测量-获得精确转角获得精确转角多面棱体测量分度误差多面棱体测量分度误差1-被测度盘;被测度盘;2-24面体;面体;3-工作台;工作台;4-自准直仪;自准直仪;5-读数显微镜;读数显微镜;6-底座底座3)圆光栅传感器)圆光栅传感器光栅光栅-径向光栅、切向光栅、环形光栅径向光栅、切向光栅、环形光栅径向圆光栅径向圆光栅 切向圆光栅切向圆光栅 径向光栅的圆弧形莫尔条纹径向光栅的圆弧形莫尔条纹两块径向光栅两块径向光栅-栅距角相同
5、栅距角相同/不大偏心量不大偏心量光栅不同区域,光栅不同区域,栅栅线交角线交角不同不同-圆弧形莫尔条纹圆弧形莫尔条纹 (不同曲率半径)(不同曲率半径)条纹宽度条纹宽度-随位置变化随位置变化偏心垂直位置上偏心垂直位置上-条纹近似垂直于栅线条纹近似垂直于栅线偏心方向上偏心方向上-条纹近似平行于栅线条纹近似平行于栅线-横向莫尔条纹横向莫尔条纹-纵向莫尔条纹纵向莫尔条纹其他位置其他位置-斜向莫尔条纹斜向莫尔条纹实际应用实际应用特例特例-光闸莫尔条纹(同心、栅距角相同)光闸莫尔条纹(同心、栅距角相同)主光栅(一个栅距角)主光栅(一个栅距角)-透光量(一个周期)透光量(一个周期)莫尔条纹莫尔条纹-圆弧形、圆
6、弧形、环形、辐射形环形、辐射形 切向光栅的环形莫尔条纹切向光栅的环形莫尔条纹两块切向光栅两块切向光栅-栅距角相同栅距角相同/切线圆半切线圆半径不同径不同/同心叠合同心叠合环形莫尔条纹环形莫尔条纹 -以光栅中心为圆心的同心圆簇以光栅中心为圆心的同心圆簇条纹宽度条纹宽度-随条纹位置变化随条纹位置变化应用:高精度角度测量和分度应用:高精度角度测量和分度-全光栅平均效应全光栅平均效应优点:优点:环形环形光栅的辐射形莫尔条纹光栅的辐射形莫尔条纹两块环形光栅两块环形光栅(相同)(相同)-栅线相对栅线相对/不大的偏心量不大的偏心量辐射形莫尔条纹辐射形莫尔条纹 -条纹近似直线条纹近似直线/呈辐射状呈辐射状特点
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