机械工程测试技术精品课件：测试复习.pptx

1、机械工程测试技术基础,复习提纲,函数具有无限宽广的频谱，而在所有的频段上都是等强度的，这种频谱常称为“均匀谱”。,线性系统的重要特性：叠加性原理、比例特性、频率保持性。,频率保持性：输入为某一频率简谐信号，系统稳态输出必是同频率简谐信号。,幅频特性：定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比被定义为该系统的幅频特性。,相频特性：稳态输出对输入的相位差被定义为该系统的相频特性。,系统的输出就是输入与系统的脉冲响应函数的卷积。,脉冲响应函数h(t)=L-1H(s),负载效应：某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为负载效应。,一、电阻式传感器 变阻器式传感器（直线位移型S

2、=k1、角位移型S=ka和非线性型） 电阻应变式传感器： 金属丝电阻应变片的电阻相对变化率与应变成正比，S为常数。 半导体应变片基于压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。 固态压阻式传感器也是基于压阻效应，但敏感元件是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩撒电阻，亦称为扩散型半导体应变片。,二、电容式传感器 极距变化型传感器（S=dC/d1/ 2即灵敏度与极距平方成反比。用于动态非接触测量 面积变化型传感器（角位移型、平面线位移型、柱体线位移型，其灵敏度都为常数） 介质变化型传感器可测量电解质的液位（电容液位计）或某些材料的温度湿度和厚度。 测量电路

3、有：电桥型电路、直流极化电路、谐振电路、调频电路和运算放大器电路。,三、电感式传感器（电磁感应原理） 1.自感型 （1）可变磁阻式S与气隙长度的平方成反比，S不是常数，因此有非线性误差 （2）涡流型利用金属导体在交流磁场中的涡电流效应，可测位移、振动或材质鉴别、探伤等。可用于动态非接触测量，径向摆动、回转轴误差运动、转速和厚度测量、零件计数、表面裂纹和缺陷测量等。 2.互感型 利用电磁感应的互感现象。,四、压电传感器 压电传感器采用压电效应原理即某些物质比如石英等晶体，在几何尺寸发生变化时，内部会产生极化，某些表面上出现电荷，形成磁场。 所谓铁电性是指某些晶体存在自发极化特点，即晶胞正负电重心

4、不重合，并且这种自极化可以在电场作用下专项。铁电晶体是由许多几微米至几十微米的电畴组成，而每个电畴具有自发极化和自发应变。电畴的极化方向各不相同。在电场作用下，电畴的边界可以移动并能够转向。 测量电路的前置放大器作用主要有：将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出；放大传感器输出的微弱电信号。 放大器由电压放大器和电荷放大器两种，其中电荷放大器电路的链接电缆长度达百米以上时，其灵敏度无明显变化。 热电式传感器 热电式传感器是把被测量转换为电量变化的一种装置，其变化主要基于金属的热电效应。按照变换方式的不同，可分为热电偶与热电阻传感器。 1.热电偶 两种不同的导体或半导体连成环路图3-39时的闭合回路时，如果将他们的两个节点分别置于温度为T及T0的热源中，则在该回路内就会产生热电动势。 热电偶五个性质 2.热电阻 利用电阻随温度变化的特点制成的传感器叫热电阻传感器。,热电偶温度计,电阻温度计、电容式测振仪,