機(jī)械檢測(cè)時(shí)如何單自由度角位移的測(cè)量
直接測(cè)量平面內(nèi)的角位移量時(shí),對(duì)于大角位移常采用圓光柵、圓磁柵、圓感應(yīng)同步器等作為感受元件。若被測(cè)的是小角位移,則可使用電位計(jì)式,磁敏式、差動(dòng)變壓器式等小角位移傳感器,也可采用干涉原理進(jìn)行測(cè)量(原理類(lèi)似于激光小角度測(cè)量?jī)x)。
圖5-24所示為微動(dòng)同步器的結(jié)構(gòu)原理圖,其工作原理與差動(dòng)變壓器類(lèi)似,但結(jié)構(gòu)較其簡(jiǎn)單)微動(dòng)同步器由四極定子和兩極轉(zhuǎn)子組成,定子每極有兩個(gè)線圈,各級(jí)分別串成一次勵(lì)磁回路和二次感應(yīng)回路。一次線圈通人勵(lì)磁電流后,隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)在二次線圈中產(chǎn)生兩兩相反的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),輸出電壓是四極上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩兩之差。測(cè)量時(shí),轉(zhuǎn)子與被測(cè)體作同步轉(zhuǎn)動(dòng),從而不斷改變定子四極與轉(zhuǎn)子間的氣隙,造成各極磁通量的變化,使二次感應(yīng)回路輸出一個(gè)正比于轉(zhuǎn)子角位移的電壓量。微動(dòng)同步器的測(cè)量范圍為±100。
平面內(nèi)的角位移也可使用間接法測(cè)量,如通過(guò)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)被測(cè)物體的角速度、角加速度等參數(shù),求得相應(yīng)的角位移。較典型的是利用各種原理的陀螺式儀器,特別是近二三十年發(fā)展起來(lái)的激光陀螺,如前面介紹的環(huán)形激光器。由于它具有測(cè)量范圍大,耐***加速度,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低等突出優(yōu)點(diǎn),所以引起各***的重視并得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。陀螺儀的原理和機(jī)構(gòu)在后面章節(jié)中還將進(jìn)一步介紹。