第5章(測(cè)試環(huán)節(jié))

第五章機(jī)械量測(cè)試系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)第一節(jié)傳感器

第二節(jié)電橋電路第三節(jié)放大器第四節(jié)光線示波器

第五節(jié)筆式記錄儀第六節(jié)自動(dòng)平衡記錄儀和X-Y記錄儀

第七節(jié)磁帶記錄儀

第八節(jié)數(shù)據(jù)采集器機(jī)械工程測(cè)試與數(shù)據(jù)處理技術(shù)第五章2004年10月1頁(yè)1.熟悉常用傳感器的類型和工作原理及性能變化；2.掌握常用傳感器的選用原則；3.通過實(shí)驗(yàn)逐步了解傳感器的定度方法；4.學(xué)習(xí)方法上要注意掌握傳感器的共同要點(diǎn)即傳感器的工作原理，主要形式，采用的材料，匹配電路等；5.掌握測(cè)試環(huán)節(jié)的基本組成部分及各自的特點(diǎn)和連接關(guān)系和應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)；6.掌握中間變換電路和常用記錄儀器的工作原理和性能，并能正確選用；7.對(duì)于調(diào)制電路，著重理解不同調(diào)制方法和特點(diǎn)。本章學(xué)習(xí)要求：第五章機(jī)械量測(cè)試系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)2004年10月2§５-1傳感器概述在機(jī)械工程測(cè)試中，傳感器是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。定義：將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為與之相對(duì)應(yīng)的的易于檢測(cè)、傳輸或處理的信號(hào)裝置。1.傳感器的組成：一般由敏感元件與其他輔助件組成。敏感元件是傳感器的核心。所以要掌握敏感元件的工作原理。2004年10月32.傳感器的作用：（1）類似于人的感覺器官將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成為可測(cè)信號(hào)并傳給中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理分析。（2）認(rèn)為是人的感官延伸可探索人們無(wú)法用感官直接測(cè)量的事物。（3）可以說(shuō)傳感器是測(cè)量?jī)x器與被測(cè)事物之間的接口。（4）可以說(shuō)傳感器是測(cè)試裝置的輸入端，它的性能直接影響整個(gè)測(cè)試裝置的工作質(zhì)量、可靠性。2004年10月4深入研究傳感器的原理和應(yīng)用、研制新型傳感器對(duì)于研究自然界的深度和廣度具有重要意義。要求：根據(jù)不同的測(cè)試對(duì)象，能夠按不失真條件、掌握選擇傳感器的原則。包括的形式有阻抗式、電能式、（發(fā)電式）、頻率脈沖式等。傳感器的分類：傳感器的種類繁多，往往一種物理量可用多種類型的傳感器來(lái)檢測(cè)．另外，同一傳感器也可測(cè)量多種物理量。2004年10月5（1）按被測(cè)物理量（輸入量）（2）按（輸出量）傳感器輸送出何種參量（3）按傳感器工作的物理量可分為

2004年10月6（4）按信號(hào)變化特種可分為

（5）根據(jù)敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間能量關(guān)系可分為（6）也可分為三大類

2004年10月7§５-2阻抗式傳感器：（１）電阻式傳感器：滑線變阻器（電位器）電阻應(yīng)變計(jì)壓阻元件熱敏電阻光敏電阻等（２）電感式位移傳感器：可變自感系數(shù)（可變間隙及可動(dòng)鐵芯）；可變互感系數(shù)（差動(dòng)變壓器）；旋轉(zhuǎn)變壓器；壓磁式；電渦流式等；2004年10月8（３）電容式傳感器：可變氣隙；可變面積；可變介質(zhì)等；§５-３電能式傳感器（１）磁電式傳感器：磁阻式測(cè)速發(fā)電機(jī)；直流測(cè)速發(fā)電機(jī)等．（２）壓電式傳感器：石英、壓電陶瓷等壓電晶體。（３）光電式傳感器：光電管、光敏電阻、光電池等。（４）霍爾效應(yīng)元件傳感器（５）熱電式傳感器：熱電偶、熱釋電紅外光敏元件（６）射線電式傳感器：微波、放射線等傳感器2004年10月9§５-４頻率脈沖式傳感器（１）振弦式（振筒式）傳感器（２）感應(yīng)同步器傳感器（３）光柵傳感器（４）磁柵傳感器（５）碼盤傳感器機(jī)械量傳感器常用的有：力傳感器、壓力（液壓、氣壓）傳感器、位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、扭矩、流量等傳感器。2004年10月102.壓力傳感器（1）壓力表：用于緩變壓力信號(hào)測(cè)量。它由一般彈性壓力表和位移傳感器組成。（2）應(yīng)變計(jì)式壓力傳感器：用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量，有通風(fēng)冷卻或通水冷卻，有的還可測(cè)量蒸汽壓力（即高溫）（3）電容式壓力傳感器：頻率響應(yīng)高，用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。１.測(cè)力傳感器（１）應(yīng)變式測(cè)力傳感器：精度高，可以從幾克到幾萬(wàn)噸，可進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量。原理：通過受力變形測(cè)力）（2）壓電式測(cè)力傳感器：頻率響應(yīng)寬，用作測(cè)量振動(dòng)力和沖擊力（壓電晶體受力產(chǎn)生電荷量輸出）（3）壓磁式傳感器：輸出信號(hào)大，用于精度要求一般的工業(yè)測(cè)量（鋼廠軋機(jī)的軋制力測(cè)量）2004年10月113.位移測(cè)量傳感器：（1）電感式傳感器及差動(dòng)變壓器：測(cè)量精度較高，其中差動(dòng)變壓器測(cè)量范圍較大，可達(dá)上百毫米。（2）感應(yīng)同步器、磁柵：精度高，用于機(jī)床位移測(cè)量（3）莫爾條紋光柵：精度高，用于精密測(cè)量（4）滑線變阻器、應(yīng)變計(jì)式，霍爾效應(yīng)式位移傳感器：用于一般位移測(cè)量（5）電容式位移傳感器：用于一般位移測(cè)量，其中非接觸式的電容式位移傳感器主要用于測(cè)量振動(dòng)位移。（6）電渦流式位移傳感器：為非接觸測(cè)量，用于振動(dòng)測(cè)量（動(dòng)態(tài)測(cè)量）（7）激光干涉條紋法：用于高精度測(cè)量，例如校驗(yàn)量具。2004年10月124.速度測(cè)量傳感器（1）測(cè)速發(fā)電機(jī)：用于一般速度測(cè)量（2）磁阻式或光電式測(cè)速：其精度較高，定標(biāo)容易。5.加速度測(cè)量傳感器（1）壓電式加速度計(jì)：頻帶寬，高頻可達(dá)30KHz（2）應(yīng)變計(jì)式加速度計(jì)：低頻響應(yīng)好，可從零赫茲開始，但高頻限較低。（3）半導(dǎo)體式加速度計(jì)：靈敏度高，質(zhì)量保證不了，不穩(wěn)定。6.扭轉(zhuǎn)測(cè)量傳感器（1）應(yīng)變計(jì)式：使用方便，可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。（2）光電式、磁阻式：一般都用在實(shí)驗(yàn)室中，使用時(shí)，需把電機(jī)與傳動(dòng)軸移開，從中串入傳感器才能測(cè)量。（3）壓磁式：用于非接觸式測(cè)量，精度較低。2004年10月138.流量測(cè)量傳感器（1）差壓式流量計(jì)：一般測(cè)量，精度受粘度，溫度影響。（2）轉(zhuǎn)子流量計(jì)：一般測(cè)量，精度受粘度，溫度影響（3）靶式流量計(jì)：測(cè)量粘度較大的液體流量。（4）渦流流量計(jì)：精度高，可達(dá)0.25%~1.0%（5）容積式流量計(jì)：精度可達(dá)0.5%~1.0%7.移動(dòng)物體厚度測(cè)量傳感器（1）超聲波測(cè)量傳感器（發(fā)射超聲波、接收波）（2）放射線測(cè)量：包括X射線和r射線，微波測(cè)量等。2004年10月14第二節(jié)電橋電路返電橋是將電阻、電感、電容等參量的變化變?yōu)殡妷夯螂娏鬏敵龅囊环N測(cè)量電路。因?yàn)槠錅y(cè)量電路簡(jiǎn)單，具有較高的精確度和靈敏度，故應(yīng)用廣泛。按照激勵(lì)電壓的性質(zhì)，分為直流和交流電橋；按照輸出方式，分為不平衡橋式電路和平衡橋式電路。2004年10月15一、直流電橋

輸出電壓與各臂電阻間的關(guān)系：

返時(shí)稱為電橋平衡直流電橋電橋在使用前需要調(diào)平衡。當(dāng)四個(gè)臂的阻值均發(fā)生變化時(shí)，存在如下關(guān)系：2004年10月16返基本公式γ為非線性誤差。（這個(gè)公式不用記）2004年10月17實(shí)際上，在進(jìn)行機(jī)械量測(cè)量時(shí)（如應(yīng)變片測(cè)應(yīng)變），常常遇到以下幾種情況：1、必有因?yàn)殡姌蚴瞧胶獾?。①單端變?dòng)2004年10月18②半橋差動(dòng)變動(dòng)③全橋差動(dòng)變動(dòng)④等臂電橋全橋差動(dòng)變動(dòng)（常見）2004年10月19分析與總結(jié)1、誤差γ

單端變動(dòng)時(shí)γ≠0，而差動(dòng)變化時(shí)總有γ=0，提醒我們?cè)诮M橋時(shí)盡量采用差動(dòng)變動(dòng)的形式。2、從以上三個(gè)式子可以看出，全橋時(shí)輸出為最大。直流電橋電路是研究分析交流電橋電路的基礎(chǔ)。同時(shí)也是目前廣泛使用的一種電路.全橋半橋單臂2004年10月20

直流電橋與干擾電橋是在平衡條件下工作的，由于DR/R是一個(gè)十分小的量，當(dāng)電源電壓不穩(wěn)定所造成的干擾是不可忽略的。為了抑制干擾，通常采用如下措施：

電橋的信號(hào)引線采用屏蔽電纜，即RVVP型號(hào)電纜；屏蔽電纜的屏蔽金屬網(wǎng)應(yīng)該與電源至電橋的負(fù)接線端連接。此地點(diǎn)應(yīng)該與放大器的機(jī)殼地隔離；放大器應(yīng)該具有高共模抑制比。2004年10月21二、交流電橋供橋電源為交流，仍為基本電橋電路的形式，但是在各個(gè)臂內(nèi)可能串、并聯(lián)有電感、電容、電阻或其組合。因此除了電阻之外還有我們所說(shuō)的電抗。前面講過的直流電橋的理論稍加變動(dòng)后在此仍可以適用。電橋的平衡條件：直流交流交流電橋2004年10月22交流電橋的平衡條件：2004年10月23例：如圖示交流電橋，求平衡條件。2004年10月24

例a)電容電橋

圖a的平衡條件2004年10月25圖b所示的電感電橋，其平衡條件為b)電感電橋2004年10月26具有電阻、電容平衡的交流電阻電橋2004年10月27帶感應(yīng)耦合臂的電橋2004年10月28電橋測(cè)量的誤差及其補(bǔ)償

對(duì)于電橋來(lái)說(shuō)，誤差主要來(lái)源于非線性誤差和溫度誤差。

減少非線性誤差的辦法是采用半橋雙臂和全橋接法。溫度誤差是因?yàn)闇囟茸兓鹱柚底兓煌斐傻?，即上述雙臂電橋接法中

等。減少溫度誤差的辦法是在貼應(yīng)變片時(shí)盡量使得各應(yīng)變片間的溫度一致，利用電橋電路的相鄰兩臂工作原理來(lái)降低誤差.（有關(guān)溫度誤差的補(bǔ)償問題在后面介紹）。

2004年10月29類似的例子還有很多，這里不再多舉。由上例可以看出，對(duì)于該交流電橋來(lái)說(shuō)，除了調(diào)電阻平衡外還要調(diào)節(jié)電容平衡。對(duì)于純電阻的交流電橋，雖然電橋電路的四臂只有電阻，但由于導(dǎo)線間存在分布電容，相當(dāng)于在電阻的旁邊并聯(lián)一電容。因此在電阻應(yīng)變儀的面板一定還有一個(gè)調(diào)電容平衡的按鈕。

單端變動(dòng)：半橋差動(dòng)變動(dòng)：全橋差動(dòng)變動(dòng)：2004年10月30第三節(jié)放大器一運(yùn)算放大器信號(hào)調(diào)理（放大）的目的是便于信號(hào)的傳輸與處理。

1.傳感器輸出的電信號(hào)很微弱，大多數(shù)不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進(jìn)一步放大，有的還要進(jìn)行阻抗變換。

2.有些傳感器輸出的電信號(hào)中混雜有干擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。3.某些場(chǎng)合，為便于信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，需要對(duì)傳感器測(cè)量信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理。

2004年10月31一、運(yùn)算放大器

見書82頁(yè)

2004年10月32二、調(diào)制與解調(diào)調(diào)制—使一個(gè)信號(hào)的某些參數(shù)在另一信號(hào)控制下而發(fā)生變化的過程。前一信號(hào)稱為載波（一般是較高頻率的交變信號(hào)），后一信號(hào)（控制信號(hào)）稱為調(diào)制信號(hào)（即為測(cè)試信號(hào)）。其輸出是已調(diào)制波。最終從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程，稱為解調(diào)。調(diào)制可分為：調(diào)幅（AM）、調(diào)頻(FM)、

調(diào)相(PM)2004年10月331目的調(diào)制的目的是解決微弱緩變信號(hào)的放大及傳輸;解調(diào)的目的是把調(diào)制的信號(hào)恢復(fù)為原信號(hào)。

調(diào)制與解調(diào)2004年10月34

先將微弱的緩變信號(hào)加載到高頻交流信號(hào)中去，然后利用交流放大器進(jìn)行放大，最后再?gòu)姆糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)中取出放大了的緩變信號(hào)。例：交流電橋VinVoR1R3R2R42004年10月352種類調(diào)制信號(hào)x(t)0t載波信號(hào)z(t)0t2004年10月36a)幅度調(diào)制(AM)b)頻率調(diào)制(FM)c)相位調(diào)制(PM)2004年10月373幅度調(diào)制

調(diào)幅是將一個(gè)高頻正弦信號(hào)（或稱載波）與測(cè)試信號(hào)相乘，使載波信號(hào)幅值隨測(cè)試信號(hào)的變化而變化．緩變信號(hào)調(diào)制高頻信號(hào)放大放大高頻信號(hào)解調(diào)放大緩變信號(hào)2004年10月38幅度調(diào)制與解調(diào)過程（波形分析）x(t)乘法器xm(t)放大器乘法器濾波器x(t)z(t)z(t)2004年10月39返幅度調(diào)制與解調(diào)過程（數(shù)學(xué)分析）乘法器放大器x(t)z(t)xm(t)乘法器濾波器z(t)x(t)2004年10月40實(shí)驗(yàn)：同步調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)

上述調(diào)制方法，將信號(hào)x(t)直接與載波z(t)相乘．這種調(diào)幅波具有極性變化，解調(diào)時(shí)必須再乘與z(t)相位相同的z’(t)方能復(fù)原出原信號(hào)，故稱同步解調(diào)．

2004年10月41非抑制調(diào)幅若對(duì)信號(hào)x(t)進(jìn)行偏置，疊加一個(gè)直流分量D，使偏置后的信號(hào)都具有正電壓。2004年10月42

調(diào)幅2004年10月43解調(diào)二極管檢波低通濾波2004年10月44調(diào)幅波的波形失真a）過調(diào)失真：對(duì)于非抑制調(diào)幅，要求其直流偏置必須足夠大，否則x(t)的相位將發(fā)生1800。2004年10月454頻率調(diào)制

調(diào)頻是利用信號(hào)x(t)的幅值調(diào)制載波的頻率，或者說(shuō)，調(diào)頻波是一種隨信號(hào)x(t)的電壓幅值而變化的疏密度不同的等幅波.2004年10月462004年10月47返頻率調(diào)制與解調(diào)過程乘法器放大器z(t)xm(t)乘法器濾波器z(t)x(t)x(t)2004年10月48鑒頻：T1T2T3T4F2004年10月49優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。因?yàn)檎{(diào)頻信號(hào)所攜帶的信息包含在頻率變化之中，并非振幅之中，而干擾波的干擾作用則主要表現(xiàn)在振幅之中．

缺點(diǎn)：占頻帶寬度大，復(fù)雜調(diào)頻波通常要求很寬的頻帶，甚至為調(diào)幅所要求帶寬的20倍；調(diào)頻系統(tǒng)較之調(diào)幅系統(tǒng)復(fù)雜，因?yàn)轭l率調(diào)制是一種非線性調(diào)制。2004年10月50案例：旋轉(zhuǎn)機(jī)械扭距測(cè)量2004年10月51案例：鐵路機(jī)車調(diào)度信號(hào)檢測(cè)調(diào)制頻率8.5Hz，綠燈調(diào)制頻率23.5Hz，紅燈2004年10月52第四節(jié)光線示波器記錄儀器是測(cè)試系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分。被測(cè)量的信號(hào)經(jīng)過處理后，都要用便于人們觀察的形式顯示出來(lái)或以適當(dāng)?shù)男问接涗浵聛?lái)，以便研究和分析。記錄儀器可將被測(cè)信號(hào)的幅值及其變化規(guī)律真實(shí)的記錄下來(lái)，還可在測(cè)量過程中或被測(cè)信號(hào)消失后的任何時(shí)間進(jìn)行研究和分析。光線示波器在動(dòng)態(tài)測(cè)試中應(yīng)用較多的記錄儀器。多現(xiàn)同步記錄，能適時(shí)直觀記錄試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是記錄紙消耗大，且不易長(zhǎng)期保存，不能采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2004年10月532004年10月54一、光線示波器的結(jié)構(gòu)：

它一般包括光學(xué)系統(tǒng)、時(shí)標(biāo)裝置、走紙裝置、振動(dòng)子、磁系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及攝影系統(tǒng)等。

1.光學(xué)系統(tǒng)：用來(lái)標(biāo)定被測(cè)信號(hào)的幅值，當(dāng)記錄紙以穩(wěn)定的速度移動(dòng)時(shí)，光點(diǎn)在記錄紙上畫出被測(cè)參數(shù)相對(duì)于時(shí)間的變化曲線。2.振動(dòng)子和磁系統(tǒng)：振動(dòng)子是光線示波器的核心，它的作用是把按一定規(guī)律變化的電信號(hào)，變換成按同樣規(guī)律變化的光線擺動(dòng)信號(hào)，以便作用在感光記錄紙上，形成模擬記錄曲線。2004年10月553.記錄紙傳動(dòng)和控制系統(tǒng)：記錄紙的傳動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、變速箱和控制機(jī)構(gòu)組成，它保證在選定的走紙速度下，使記錄紙?jiān)诳v向作勻速運(yùn)動(dòng)，以保證正確的時(shí)標(biāo)。記錄紙的走紙速度是根據(jù)被測(cè)信號(hào)的頻率變化和記錄紙所需要的分辨率來(lái)選擇的，通常推薦用下式計(jì)算走紙速度vv＝S*fm式中S——記錄信號(hào)最高頻率的一個(gè)周期所要求的距離，由分辨要求來(lái)確定；fm——被測(cè)信號(hào)的最高頻率。在多線測(cè)量記錄中，應(yīng)以頻率最高的測(cè)點(diǎn)算出走紙速度。4.時(shí)標(biāo)裝置：記錄紙上形成的很細(xì)的橫條細(xì)光線稱為時(shí)標(biāo)線，線間距離代表時(shí)標(biāo)脈沖周期。2004年10月56當(dāng)振動(dòng)子線圈處于磁感應(yīng)為B的磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈流入電流I時(shí),線圈會(huì)偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生力矩M二、振動(dòng)子的工作原理A:線圈面積N:線圈匝數(shù)θ:線圈與磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角上式還可寫成M=NBAIcosθ式中式中:Q=NBA當(dāng)θ不大時(shí),M=QI可近似看成線性方程2004年10月57非線性誤差線圈偏轉(zhuǎn)時(shí),將受到拉簧的反扭矩K:拉簧扭轉(zhuǎn)剛度如果I穩(wěn)定時(shí),可得到QI=Kθ則2004年10月58則光點(diǎn)位置及其誤差若θ0及

θ都不大時(shí)S—振動(dòng)子靈敏度,單位:mm/mA·mLb—光臂I—電流若θ0及

θ都不大時(shí),輸出y為線性,否則為非線性2004年10月59當(dāng)θ及θ0有一定大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生圓弧誤差.直線與圓弧間的相對(duì)誤差.非線性誤差(圓弧誤差)減少光線示波器非線性誤差(圓弧誤差)的辦法是減少初始角θ0和線圈偏轉(zhuǎn)角θ2004年10月60產(chǎn)生誤差的因素:1.圓弧誤差;2.紙帶速度誤差;3.溫度影響振動(dòng)子阻尼比ζ而產(chǎn)生的誤差;為了減少記錄誤差,振子安放位置也要注意2004年10月61二、振動(dòng)子的特性

在筆式記錄儀和光線示波器的動(dòng)圈振子中，通電線圈在固定永久磁鐵所形成的磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩使線圈偏轉(zhuǎn)。這是一個(gè)典型的二階扭振系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng)可以用下面二階微分方程描述，即頻率響應(yīng)特性2004年10月62幅頻、相頻特性當(dāng)f=0時(shí)，系統(tǒng)為靜態(tài)當(dāng)ζ=0.7，γ=5%fn2fmax

2004年10月63三、振動(dòng)子的選擇：

1.被記錄信號(hào)的最高諧波頻率應(yīng)在振動(dòng)子的允許工作頻率之內(nèi)。通常規(guī)定最高諧波分量的振幅為基波振幅的10％，否則就會(huì)使記錄曲線嚴(yán)重失真。一般，對(duì)沒有很陡前沿的波形，取3ωn作為振動(dòng)子的允許工作頻帶，而對(duì)矩形波則取10ωn作為振動(dòng)子的允許工作頻帶。2.振動(dòng)子固有頻率的確定。由振動(dòng)子的幅頻特性可知，在允許振幅有±5％誤差的條件下，油阻尼振動(dòng)子的允許工作頻帶為其固有頻率的40％－45％；電磁阻尼振動(dòng)子的允許工作頻帶為其固有頻率的60％。在被記錄的信號(hào)的最高次諧波頻率確定后，便可依據(jù)這一原則選擇振動(dòng)子的固有頻率。當(dāng)振動(dòng)子的靈敏度滿足要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇固有頻率高的振動(dòng)子。

2004年10月643.被記錄信號(hào)的電流不得超過振動(dòng)子允許的最大允許電流值，否則就要燒毀線圈。

4.根據(jù)被記錄信號(hào)得最大電流值和要求記錄曲線相應(yīng)的幅值，選擇適當(dāng)靈敏度的振動(dòng)子。

5.當(dāng)多路信號(hào)記錄時(shí)，各路振動(dòng)子的固有頻率ωn應(yīng)相同，且阻尼比ζ取值應(yīng)相等。動(dòng)圈式振動(dòng)子的阻尼方式，通常有電磁阻尼和油阻尼兩種，前者適用于低頻高靈敏度的振動(dòng)子，后者適用于高頻的振動(dòng)子。油阻尼振動(dòng)子的阻尼是固定的，不能調(diào)整，而電磁阻尼式振動(dòng)子的阻尼比與振動(dòng)子線圈外電阻的大小有關(guān)，對(duì)于電磁阻尼式振動(dòng)子，都規(guī)定了阻尼系數(shù)為0.7的外電阻值。2004年10月65Fc6-10;Fc6-20;Fc6-30;Fc6-5000Fc11-120;Fc11-1200;Fc11-2500;Fc11-5000振動(dòng)子型號(hào)2004年10月66第五節(jié)筆試記錄儀主要用于靜態(tài)或低頻動(dòng)態(tài)測(cè)量主要掌握筆試記錄儀的工作原理模擬顯示是以儀表指針在被顯示物理量的驅(qū)動(dòng)下的線性位移或者角位移來(lái)顯示的方法。一、動(dòng)圈式儀表達(dá)松瓦爾機(jī)構(gòu)磁鐵張絲張絲可動(dòng)線圈鐵心刻度盤2004年10月67其核心是磁電式檢流計(jì)。當(dāng)信號(hào)電流輸入檢流計(jì)線圈時(shí)，在磁場(chǎng)力的作用下，線圈產(chǎn)生與信號(hào)電流成正比的角度偏轉(zhuǎn)，直接帶動(dòng)指針或筆桿擺動(dòng)，同時(shí)，彈簧產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角成正比的彈性恢復(fù)力矩與電磁力矩平衡。

2004年10月68筆式記錄儀即為上述原理工作的。由其構(gòu)成的筆式記錄儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，指示與記錄能同時(shí)進(jìn)行。但這種記錄器筆尖與記錄紙間摩擦較大，可動(dòng)部分質(zhì)量大，需要相當(dāng)大的驅(qū)動(dòng)力矩，并需要抑制筆急速運(yùn)動(dòng)時(shí)跳動(dòng)的強(qiáng)力阻尼裝置，其靈敏度較低。因此，這種記錄儀只適合于長(zhǎng)時(shí)間慢變化信號(hào)，要求指示與記錄同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)合。2004年10月69一階極點(diǎn)二階極點(diǎn)第六節(jié)自平衡式顯示儀表2004年10月70第七節(jié)磁帶記錄儀一、磁記錄的基本原理磁記錄的基礎(chǔ)是磁性材料的剩磁。H↑→B↑→BS磁通密度H↓→B↓→Br即剩磁，利用剩磁可以記錄信號(hào)。磁感應(yīng)強(qiáng)度外磁場(chǎng)2004年10月71磁記錄原理

磁記錄過程就是通過磁頭對(duì)磁介質(zhì)磁化，使磁介質(zhì)留下剩磁的過程。磁頭采用軟磁性材料做成，開窄縫的一端稱為磁頭尖。磁通路在此窄縫處產(chǎn)生中斷。交變的磁通在磁頭尖磁隙處產(chǎn)生漏磁，從而磁化了緊靠著磁頭尖的磁介質(zhì)。如果磁介質(zhì)以一定的速度經(jīng)過磁頭尖，則流過磁頭線圈電流的變化就會(huì)以剩磁的形式存在磁介質(zhì)上。2004年10月72

重讀磁記錄時(shí)，錄有信息的磁介質(zhì)以一定的速度通過磁頭，記錄在上面的剩磁通過磁隙引起內(nèi)磁通的變化，在線圈上產(chǎn)生相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)經(jīng)適當(dāng)處理和放大后，便得到重放的信號(hào)了。消磁:通入極高頻大電流(100mA以上).磁帶在磁隙間反復(fù)多次磁化,當(dāng)微段逐漸離開磁隙時(shí),高頻磁場(chǎng)逐漸減少,剩磁也將逐漸減少而消磁.2004年10月73二、磁記錄設(shè)備磁介質(zhì)磁頭機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)記錄及重放電路2004年10月74重放磁頭輸出特性曲線采用積分法校正輸出曲線

2004年10月75磁帶記錄儀與其它記錄儀相比，有下列優(yōu)點(diǎn)：

1.工作頻帶很寬。調(diào)頻式可記錄0－40kHz的信號(hào)，直接記錄式可記錄50Hz－1.5MHz的交流信號(hào)。2.信噪比高，線性好，零漂小，因而失真度較低。3.記錄信號(hào)能長(zhǎng)期保存，再現(xiàn)也方便，可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次無(wú)畸變的重放。4.能同時(shí)記錄多路信號(hào)，在工作頻帶范圍內(nèi)，能精確的保存這些信號(hào)之間的時(shí)間和相位關(guān)系。

2004年10月765.有變換信號(hào)時(shí)基的能力，它既可以快速（1.52m/s和3.05m/s）記錄和慢速（4.76cm/s和2.38cm/s）重放，也可以慢速記錄和快速重放，即所謂時(shí)間軸壓縮和伸長(zhǎng)。這樣它就能把信號(hào)的頻帶進(jìn)行交換，以利于對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。6.能與計(jì)算機(jī)或其它分析儀器聯(lián)機(jī)使用，這給試驗(yàn)（特別是順態(tài)實(shí)驗(yàn)）分析和數(shù)據(jù)處理帶來(lái)很大方便。

磁帶記錄儀主要缺點(diǎn)是記錄結(jié)果不直觀，必須將所記錄信號(hào)送入到X－Y記錄儀或光線示波器或計(jì)算機(jī)中，才能觀察到記錄波形。2004年10月77磁帶記錄儀的分類和記錄方式

磁帶記錄儀總的可分為兩大類：模擬式和數(shù)字式。模擬式磁帶記錄儀主要包括：錄音機(jī)、錄像機(jī)和模擬式磁帶記錄儀。數(shù)字式磁帶記錄儀主要包括：數(shù)字磁帶記錄儀和磁帶存儲(chǔ)器