河北联合大学轻工学院机械工程测试技术显示记录装置.pptx
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1、Display Apparatus and Recording Apparatus 第第5章章 显示记录装置显示记录装置第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置 了解各种显示记录装置工作原理及适用场合。对于检了解各种显示记录装置工作原理及适用场合。对于检流计式记录仪中的光线示波器,要定性掌握其(振子的)流计式记录仪中的光线示波器,要定性掌握其(振子的)动态特性。能正确选用各种显示记录装置以实现信号的不动态特性。能正确选用各种显示记录装置以实现信号的不失真记录。失真记录。学习目标学习目标学习重点与难点学习重点与难点检流计式记录仪的动态特性。检流计式记录仪的动态特性。重点重点难点难点检流计式记录仪
2、的动态特性。检流计式记录仪的动态特性。第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置5.1 电位计式记录仪电位计式记录仪5.2 检流计式记录仪检流计式记录仪5.3 磁带记录仪磁带记录仪5.4 数字存储示波器数字存储示波器主要学习内容主要学习内容第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置 显示记录装置用来显示、记录反映被测信号变化过显示记录装置用来显示、记录反映被测信号变化过程(本章主要介绍后者),它是测试系统中不可缺少的程(本章主要介绍后者),它是测试系统中不可缺少的输出环节,其作用可归纳为两个方面:输出环节,其作用可归纳为两个方面:显示测试系统所获取的信号,使之变成人们能够直显示测试系统所获取的信号
3、,使之变成人们能够直接观察的图形;接观察的图形;保存测试系统所获取的信号,并使之能够借助其他保存测试系统所获取的信号,并使之能够借助其他仪器进行分析和重放。仪器进行分析和重放。显示记录装置的分类:显示记录装置的分类:显式记录仪和隐式记录仪显式记录仪和隐式记录仪 电位计式记录仪和检流计式记录仪电位计式记录仪和检流计式记录仪 模拟式记录仪和数字式记录仪模拟式记录仪和数字式记录仪第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置 电位计式记录仪用来记录己转化成电压的信号。电位计式记录仪用来记录己转化成电压的信号。在工业上和实验室中最常用的电位计式记录仪有电在工业上和实验室中最常用的电位计式记录仪有电子电位差记
4、录仪、自动平衡电桥记录仪和两维记录子电位差记录仪、自动平衡电桥记录仪和两维记录的的XY函数记录仪等,它们基本上都是采用闭环零函数记录仪等,它们基本上都是采用闭环零位平衡系统的伺服记录仪。位平衡系统的伺服记录仪。5.1 电位计式记录仪电位计式记录仪Potentiometric Type Recording Instruments第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置5.1.1 一维电位计式记录仪一维电位计式记录仪零位自动平衡记录仪原理零位自动平衡记录仪原理第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置5.1.2 X-Y函数记录仪函数记录仪 第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置电位计式记录仪的特点
5、:电位计式记录仪的特点:是一种记录电压信号的电位计式记录仪,属于零位是一种记录电压信号的电位计式记录仪,属于零位平衡式伺服系统。平衡式伺服系统。记录幅值的精度较高,误差一般不超过满量程的记录幅值的精度较高,误差一般不超过满量程的0.2%0.5%。因其运动部分的机械惯性较大,故只能记录变化缓因其运动部分的机械惯性较大,故只能记录变化缓慢的低频信号(一般在慢的低频信号(一般在10Hz以下)。以下)。第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置5.2 检流计式记录仪检流计式记录仪Galvanometric Type Recording Instruments 检流计式记录仪用来记录已转换成电流的信号。这
6、检流计式记录仪用来记录已转换成电流的信号。这种记录仪的测量部分相当于一个动圈式磁电式检流计,种记录仪的测量部分相当于一个动圈式磁电式检流计,用放在磁场中的线圈上的载流导线受的力来驱动记录头。用放在磁场中的线圈上的载流导线受的力来驱动记录头。实际测试中使用的检流计式记录仪有笔式记录仪和光线实际测试中使用的检流计式记录仪有笔式记录仪和光线示波器等。记录头的划写部分有笔式、光束式、喷射式、示波器等。记录头的划写部分有笔式、光束式、喷射式、热笔式等类型,记录介质有记录纸、感光纸或胶片、感热笔式等类型,记录介质有记录纸、感光纸或胶片、感热生色记录纸等类型。热生色记录纸等类型。第第5 5章章 显示记录装置
7、显示记录装置5.2.1 检流计式笔式记录仪检流计式笔式记录仪 通电线圈在磁场中受力而产生偏转,从而将输入通电线圈在磁场中受力而产生偏转,从而将输入(被记录)电流的变化转换为记录笔的位移变化。(被记录)电流的变化转换为记录笔的位移变化。第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置1.动力学分析动力学分析电磁力矩电磁力矩 阻尼力矩阻尼力矩 游丝反力矩游丝反力矩 游丝的扭游丝的扭转刚度系数转刚度系数 阻尼系数阻尼系数 常数常数 输入输入输出输出 线圈受三个力矩的作用:线圈受三个力矩的作用:第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置转动惯量转动惯量 2.传递函数传递函数静态灵敏度静态灵敏度 固有频率固有频率
8、 阻尼比阻尼比 检流计式记录仪为二阶系统!检流计式记录仪为二阶系统!第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置3.检流计式笔录仪的特点检流计式笔录仪的特点 检流计式笔录仪是一个二阶系统。为实现信号的不失真检流计式笔录仪是一个二阶系统。为实现信号的不失真记录,应满足记录,应满足 且且 。因转动惯量较大及游丝刚度较小,因此固有频率较低,因转动惯量较大及游丝刚度较小,因此固有频率较低,加上摩擦,因此其可记录信号的频率也比较低,加上摩擦,因此其可记录信号的频率也比较低,通常通常100Hz。第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置检流计式笔录仪检流计式笔录仪第第5 5章章 显示记录装置显示记录装置 由于运
9、动部件的惯性较大以及机械摩擦的存在,由于运动部件的惯性较大以及机械摩擦的存在,前面介绍的笔式记录仪可记录信号的频率都比较低。前面介绍的笔式记录仪可记录信号的频率都比较低。为了改善记录仪的动态特性,人们发明了光线示波器。为了改善记录仪的动态特性,人们发明了光线示波器。光线示波器也是一种检流计式记录仪,它用一个转动光线示波器也是一种检流计式记录仪,它用一个转动惯量较小的振子取代了检流计式笔录仪的动圈部分,惯量较小的振子取代了检流计式笔录仪的动圈部分,同时用同时用“光笔光笔”取代了机械笔,由于取代了机械笔,由于 ,从,从而使其具有较高的固有频率,可以实现对高频(最高而使其具有较高的固有频率,可以实现
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