8位移的測量.ppt

1、工業(yè)系統(tǒng)測量,位移的測量,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,2,引言,在轉(zhuǎn)速測量中，可以采用轉(zhuǎn)速測量方法，很容易實(shí)現(xiàn)路程的測量，比如計算光電碼盤產(chǎn)生的脈沖個數(shù)； 但是，位移的測量不同于路程的地方是：路程是標(biāo)量，而位移是矢量，即位移含有方向，所以在對脈沖進(jìn)行計數(shù)的時候，必須考慮其方向； 也就是說，在轉(zhuǎn)速測量學(xué)習(xí)中，我們只學(xué)習(xí)到轉(zhuǎn)速大小的測量，但是具體轉(zhuǎn)的方向，順時針還是逆時針是我們不知道的； 那么如何實(shí)現(xiàn)方向的辨別呢？,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,3,位移的測量方法,線位移 角位移 角位移線位移：絲桿螺母；齒輪齒條；線輪；曲柄滑塊 小位移的測量： 定位器 電子羅盤

2、陀螺儀（三維、二維）,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,4,螺旋機(jī)構(gòu),螺旋機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)動平動；轉(zhuǎn)距軸向力； 特性：自鎖能力； 應(yīng)用：儀器儀表中的微調(diào)裝置、機(jī)床的進(jìn)給裝置、螺旋千斤頂、工裝夾具。,螺母,絲桿,s：螺母的直線位移 ：絲杠轉(zhuǎn)過的角位移 L：絲杠的螺距,手柄,螺母,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,5,碼盤式位移測量原理,光電編碼盤(rotary encoder) 碼盤的線數(shù)N：碼盤的條紋數(shù)，即碼盤旋轉(zhuǎn)一周會輸出N各脈沖； 測量原理：對編碼盤輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)； 脈沖當(dāng)量d：每個脈沖代表的直線位移量； 實(shí)驗裝置： 碼盤線數(shù)N50，螺距L5mm 脈沖當(dāng)量d：dL/N0.

3、1mm,直線位移：s=L/N脈沖個數(shù) 角位移： f=2p/N 脈沖個數(shù),2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,6,辨向原理,A,B 順,B 逆,關(guān)鍵：“相位關(guān)系” 兩路信號存在相位差,市售編碼盤： 均有兩路有相位差的信號,順時針: uB超前于uA,逆時針:uB滯后于uA,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,7,辨向原理位移辨向的電路框圖,LM324,MOC70T3,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,8,實(shí)驗電路板簡介,電源,顯示,譯碼,計數(shù),辨向,輸入,控制開關(guān),2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,9,訓(xùn)練內(nèi)容1：手動輸入脈沖技術(shù)顯示,設(shè)置：開關(guān)S2“檢

4、測” 開關(guān)S3“加/減”選擇 加計數(shù)： “999” “000” 減計數(shù)： “000” “999” “清零” “000” 操作： 按“手動”按鈕，每按一次向計數(shù)器輸入一個脈沖； 觀察脈沖計數(shù)過程。,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,10,訓(xùn)練內(nèi)容1：手動輸入脈沖技術(shù)顯示,將自制電路板上的開關(guān)S2置于“檢測”位置，按“手動”按鈕，每按一次向計數(shù)器輸入一個脈沖：若加/減選擇開關(guān)S3撥在“加”的位置，每輸入一個脈沖數(shù)碼管顯示加1；若加/減選擇開關(guān)撥在“減”的位置，每輸入一個脈沖數(shù)碼管顯示減1； 按“清零”按鈕即可使數(shù)碼顯示為“000”； 當(dāng)計數(shù)滿“999”再加計數(shù)時，自動回到“000”；

5、當(dāng)計數(shù)為“000”再減計數(shù)時，回到“999”。,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,11,訓(xùn)練內(nèi)容2：位移測量,設(shè)置：開關(guān)S2“工作” 電路連接： 裝置電路板示波器 01 “INA” CH1 02 “INB” CH2 GND GND 地線 +15V 電源 操作： 搖動手柄：螺母正向前進(jìn)100mm，反向后退40mm； 觀察示波器顯示的兩個脈沖的相位關(guān)系，同時觀察計數(shù)器的計數(shù)顯示。 注意：緩慢搖動，防止螺母在兩頭咬死！,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,12,INAAINB B,注意事項：緩慢搖動搖動手柄，防止螺母在兩頭咬死！,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,13,訓(xùn)練內(nèi)容2：位移測量,將開關(guān)S2置于“工作”位置，兩路脈沖分別連接到自制電路板“INA”和“INB”端子，給光電對管和整形電路加工作電壓，兩個光電對管的輸出分別接入雙蹤示波器的兩個通道； 搖動手柄，觀察示波器顯示的兩個脈沖的相位關(guān)系，同時觀察計數(shù)器的計數(shù)顯示，改變搖動方向重復(fù)以上觀察； “清零”按鈕仍可用于清零，當(dāng)計數(shù)滿“999”再加計數(shù)時，自動回到“000”；當(dāng)計數(shù)為“000”再減計數(shù)時，回到“999”。,2020/12/9,西安交通大學(xué)工程訓(xùn)練中心,14,思考,寫出顯示數(shù)字k與實(shí)際直線位移s的關(guān)系。 在360角位移以內(nèi)，寫出顯示數(shù)字k與實(shí)際角位移的關(guān)系。 兩個光電對