速度、转速、加速度 测量
速度、转速、加速度 测量
速度测量 线速度测量(m/5,km/h) 速度 测量 角速度测量(rad/s) 转速测量(转/分) Linear Velocity v Angular Velocity w Rotary speed:revolutions per minute(r.p.m.),n o=2元n
速 度 测 量 速度 测量 线速度测量(m/s,km/h) 角速度测量(rad/s) 转速测量(转/分) = 2 n Rotary speed:revolutions per minute (r.p.m.),n Angular Velocity:ω Linear Velocity:v
测量原理分类: 1.时间、位移计算测速:根据线速度的定义,可以从物体 在一定时间内移动的距离或者从物体移动一定距离所需 的时间求得,这种方法只能求某段距离或时间的平均速 度。$越小,越接近瞬时速度。 ◆光束切断法 ◆相关法 空间滤波器法
测量原理分类: 1. 时间、位移计算测速:根据线速度的定义,可以从物体 在一定时间内移动的距离或者从物体移动一定距离所需 的时间求得,这种方法只能求某段距离或时间的平均速 度。s越小,越接近瞬时速度。 ◆ 光束切断法 ◆ 相关法 ◆ 空间滤波器法 s v t =
2.角速度和线速度的相互转化。 v=ro 3.利用物理参数测量:多普勒效应、流体力学 定律、电磁感应原理 4.加速度积分法和位移微分法 5.陀螺测速法
v r = 3. 利用物理参数测量:多普勒效应、流体力学 定律、电磁感应原理 4. 加速度积分法和位移微分法 2.角速度和线速度的相互转化。 5. 陀螺测速法
1、光束切断法 ■非接触式测量,测量精度较高。 一光源 七物体行进方向 受光元件 脉冲发生漏 选通信号 脉冲计数餐 运弹 一速度 图1光束切断式速度测量 NT
1、光束切断法 ◼ 非接触式测量,测量精度较高。 L v NT = 图1 光束切断式速度测量
2、相关法 原理:利用随机过程互相关函数确定运动时间的方法; 组成:两个相距为L的相同的传感器,如光电传感器、超 声波传感器、电涡流传感器等; 检测:表面粗糙度、表面缺陷、表面标记等; 处理:在测量条件基本相同的情况下,y(t)的波形和x(t) 是相似的,只是时间上推迟了t(=L),即要求出to°
原理:利用随机过程互相关函数确定运动时间的方法; 组成:两个相距为L的相同的传感器,如光电传感器、超 声波传感器、电涡流传感器等; 检测:表面粗糙度、表面缺陷、表面标记等; 处理:在测量条件基本相同的情况下,y(t)的波形和x(t) 是相似的,只是时间上推迟了t0(=L/v),即要求出t0。 2、相 关 法
rr〕 Q传感器2 Q感1 x(t y(x) 除法运圆 可控延时 x(r-t) 相关鸢真 相送百数峰 Ry() 白动枝素限除刻 图3相关测速原理图 y(t)=x(t-t) ,(0=7-r0=lm-6-r =R(t-t】 其物理含义是x(t)延迟t。后成x(t-to),其波形将和y(t) 几乎重叠,因此互相关值有最大值
图3 相关测速原理图 其物理含义是x(t)延迟to 后成x(t-t0 ),其波形将和y(t) 几乎重叠,因此互相关值有最大值。 0 0 0 0 0 ( ) ( ) 1 1 ( ) lim ( ) ( ) lim ( ) ( ) ( ) T T xy T T x y t x t t R x t y t dt x t t x t dt T T R t → → = − = − = − − = −
3、空间滤波器法 空间滤波器件与被测物体同步运动,测定单位空间内 信号的时间频率: 空间滤波器:栅板,在空间长L内有N个等距栅缝,当 栅板的移动速度为V, 移动距离L的时间为to 空间频率:4= N (单位空间长度内变化次数) 时间频率: N f= to ■ 速度:V= L-N.f-f to L N L
3、空间滤波器法 ◼ 空间滤波器件与被测物体同步运动,测定单位空间内 信号的时间频率; ◼ 空间滤波器:栅板,在空间长L内有N个等距栅缝,当 栅板的移动速度为v,移动距离L的时间为t0 ◼ 空间频率: (单位空间长度内变化次数) ◼ 时间频率: ◼ 速度: N L = 0 N f t = 0 L N f f v t N = = • =
4、接触辊法 特点:应用最广泛的一种方法。 方法:把旋转辊轮(测量辊)接触在行进的物体上,被测 物体以速度ν行进并带动测量辊转动,由测量辊的转速和 周长求得物体的行进速度。 夹紧粮 v=ro 棍 旋转速度 传感器 运算—。行进度 可用于生产过程中的塑料板带、布、钢板带等速度检测。 注意测量辊与被测物之间的滑移所造成的测量误差
•可用于生产过程中的塑料板带、布、钢板带等速度检测。 •注意测量辊与被测物之间的滑移所造成的测量误差。 4、接 触 辊 法 特点:应用最广泛的一种方法。 方法:把旋转辊轮(测量辊)接触在行进的物体上,被测 物体以速度v行进并带动测量辊转动,由测量辊的转速和 周长求得物体的行进速度。 v r =
5、皮托管测速法 >皮托管是测量流体速度的主要工具之一,广泛用 于船舶和飞行体的测速。 >在测量时,只要把皮托管对准流体流动的方向 使内管顶端(滞止点)能感受全压力P:,而具有 静压孔的外管感受静压力ps即可
5、皮托管测速法 ➢皮托管是测量流体速度的主要工具之一,广泛用 于船舶和飞行体的测速。 ➢在测量时,只要把皮托管对准流体流动的方向, 使内管顶端(滞止点)能感受全压力pt,而具有 静压孔的外管感受静压力ps即可