精密仪器设计实验指导书
精密仪器设计实验指导书朱丽编写裘安萍审稿南京理工大学实验守则一、实验基本要求1.实验前,必须认真预习实验指导书及教材中的有关内容,熟悉仪器、设备的工作原则和初步了解操作要求。
没有预习实验指导书的学生不得进入实验室。
2.实验中对各种数据应会处理,并考虑如何书写实验报告;实验中出现的误差或其他情况应进行分析说明。
二、实验须知1.学生应在规定的时间进入实验室。
与实验无关的物品不得带入实验室。
进入实验室后,注意保持实验室清洁和安静。
2.实验前,熟悉仪器的操作规程和注意事项。
经指导者同意后,方可接上电源。
要小心操作,用力适当。
3.如发现仪器有故障时,不得擅自拆修,应立即报告指导老师。
4.学生应积极动手操作,并独立完成实验和实验报告。
5.实验完毕,要切断电源,清理实验场地,将所用的实验设备整理好,放回原处,认真书写实验报告。
经教师同意后,方可离开实验室。
6.凡不遵守实验守则经指出而不改正者,教师有权停止其实验。
若情节严重,对实验设备造成损坏者,应负赔偿责任,并给予处分。
7.在规定的时间内未能完成实验者,须经实验室领导同意,或延长实验时间或另行安排补做时间。
实验报告的内容和要求撰写实验报告是训练学生撰写科技论文的能力的环节。
实验报告是考核学生学习成绩和评估教学质量的重要依据。
学生对所做的实验应该做到原理清楚,方法和操作步骤正确,实验数据比较可靠,并且会处理实验数据。
实验报告应由每个学生独立完成,用钢笔、炭素笔或圆珠笔工整书写。
报告内容要层次清楚,文字简明通顺,图、表清晰,符合汉语规范和法定计量单位。
实验报告一般包含下列7项内容1.实验名称;2.实验目的:3.测量原理;4.实验步骤;5.实验记录;6.实验数据处理及相应结论;7.回答思考题。
实验一微动工作台的驱动控制实验目的:掌握微动工作台的驱动控制的基本原理和基本方法;实验内容:①微动工作台的驱动与控制,②微动工作台的应用;实验方法:利用专用驱动—控制电路对微动工作台进行驱动与控制;实验要求:学会驱动—控制电路的使用方法,对微动工作台的用途有所了解。
一、微动工作台工作台的组成:基本上是由工作台滑板、直线移动导轨、传动机构、驱动源、控制装置和位移检测器等组成。
微位移机构(或称微动工作台)由微位移器和导轨两部分组成,根据导轨形式和驱动方式可分成五类:①柔性支承、压电或电致伸缩微位器驱动;②滚动导轨,压电陶瓷或电致伸缩微位移器驱动;③滑动导轨,机械式驱动;④平行弹性导轨,机械式或电磁、压电、电致伸缩微位移器驱动;⑤气浮导轨,伺服电机或直线电机驱动二、微动工作台的驱动控制1. 微动工作台是柔性支承、压电驱动器驱动。
2.压电陶瓷器件的结构及其特点见表1-1所示。
图1-1 微动工作台结构简图名称 示意图 位移公式 特点 叠堆型压电陶瓷nU d L 33=∆其中: 33d :应变系数(m/V ) n :压电陶瓷片个数 U :驱动电压(V ) 采用多片压电陶瓷片粘结而成,可以承受很大的压力,刚度大,但承受拉力的能力有限。
3. 实验系统:实验系统的构成如图1-2所示。
其中驱动控制电源基于PC 机ISA 总线,由在线可编程数字合成信号源和功率放大器构成,是一个开环结构。
信号源产生的驱动信号波形输出至功率放大器进行功率放大,输出作为压电驱动器的驱动信号。
具有三路输出,既可输出连续的周期波形,又可输出单次的周期波形。
工作台驱动控制电源计算机测微仪示波器图1-2 实验系统进行驱动时,首先操作波形数据生成模块生成波形数据。
波形数据是由驱动波形中的1000个采样码组成,由于波形数据存储单元为12bits ,因此波峰处的值总被映射成4095(212),其他值依此映射为0~4095间的值。
生成波形数据的方法包括函数表达式法、加速度曲线法及直接输入数据三种方法;然后,利用波形数据写入模块将生成的波形数据在线写入电路实现输出波形的在线编程,存储波形数据的元件为E 2PROM ,可以保证断电后数据不会丢失;下面进入波形发送模块,该模块界面如图1-3所示。
发送参数主要包括波形输出的频率和电压。
发送参数还包括相位和步行方式。
相位主要用于多路发送时,决定各路间的相位差。
步行方式可分为连续发送和单步发送两种。
采用单步发送方式时应输入发送的次数,在发送完指定的次数后会自动停止。
图1-3 波形发送模块界面测微仪采用MDS系列多量程LVDT测微仪。
MDS系列多量程LVDT测微仪是适用于多种测量范围的高精度微位移检测仪,可以实现微米级直至纳米级的高精度微位移检测,广泛应用于国防,生物工程,微电子工业,光纤通信等各种需要动/静态微位移检测的领域,具有性能优越,测量精度高,价格低等优点。
4.实验步骤:(1)将工作台固定于防震台上,将各部件安要求连接起来:驱动器与电源连接,测微传感器安装固定等;(2)打开驱动控制电源的软件,按所需发送控制信号;(3)测微仪测量,并在示波器上观察输出位移波形;记录实验结果。
实验二微位移测量目的:掌握微位移测量的基本方法和数据处理方法;内容:①测微仪的使用,②微位移测量;方法:利用测微仪对微位移进行测量;要求:学会使用测微仪并按操作方法进行测量,对测量所得数据进行正确处理。
一、传感器介绍1.测量微位移传感器的类型电阻应变式位移传感器;电容式位移传感器;电感式位移传感器;光栅、磁栅、容栅式传感器;光干涉测量法等;2.各种传感器的原理和特点1)电阻应变式位移传感器原理就是将位移量变成金属或半导体应变片的应变,引起应变片的电阻变化。
优点:从理论上讲,其分辨率很高;成本低;缺点:接触式测量;受温度、衬底材料和粘贴的影响。
2)电容式传感器其原理是将位移量转化为电容值的变化,有变间隙式、变面积式和变界电常数式三种。
优点:灵敏度高,分辨率高,精度可靠,属于非接触式测量,动态响应快,发热小。
缺点:容易受寄生电容和外界的干扰。
3)干涉法测量法其原理是利用两束相干光,一束照向被测表面,另一束照向样本表面,两束反射光形成干涉条纹,干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差。
常用的是双频激光测量法。
优点:量程大,分辨率高,抗干扰能力好。
缺点:系统庞大,造价昂贵。
4)光栅、磁栅、容栅式传感器光栅传感器的优点:分辨率高、精度好、不受磁场、电场的影响。
缺点是价格昂贵。
磁栅的原理和磁带的原理大致相同。
优点:成本低廉、使用方便,特别是在油污、粉尘较多的环境下是用有较好的稳定性。
缺点是易受磁场影响,精度较低。
容栅的原理是光栅传感器和变面积式电容传感器的结合。
优点是体积小、造价低、抗干扰能力强、分辨率和精度较高。
缺点是制造的废品率较高,应用还不广泛。
5)电感测量法原理是将位移的变化量转化为互感或自感的变化。
前者称为线性差动变压器式传感器;后者称为线性差动自感式传感器。
有结构简单,体积小、易于安装、分辨率高等优点;但是其处理电路较为复杂,对于它的精度、稳定性影响较大。
随着一些专用集成信号条理芯片的出现,其应用范围进一步扩大。
综合考虑各种传感器的优缺点,结合微动平台的需要,选择电感传感器作为微位移的检测传感器。
二、LVDT传感器的原理、应用LVDT是电感传感器的一种,其工作原理是基于互感的变化,把被测量的变化转换为互感系数的变化,其基本结构如图2-1所示。
图2-1 LVDT电感传感器的基本结构1是磁芯,2是磁筒,3是框架,N1是初级线圈,N2a和N2b是次级线圈。
信号处理电路提供交流信号电压,激励传感器的初极线圈,经过磁芯耦合,次极线圈产生同频率交流电压输出。
由LVDT输出交流信号又输入到信号处理电路,经过内部转换,把交流信号转化为直流电压信号。
磁芯在两个耦合线圈内移动,直流电压信号与磁芯的位移成正比。
这样就可通过测定信号处理电路输出的直流电压来测定磁芯移动距离。
下图为两种常见的LVDT传感器及其用途,其中分体式的主要优点是响应速度快,适合集成到机构内部。
回弹式的主要优点是使用方便灵活,适用于外部测量。
分体式传感器回弹式传感器图2-2 两种常见的LVDT传感器及其用途三、微位移的测量采用MDS系列多量程LVDT测微仪。
MDS系列多量程LVDT测微仪是适用于多种测量范围的高精度微位移检测仪,可以实现微米级直至纳米级的高精度微位移检测,广泛应用于国防,生物工程,微电子工业,光纤通信等各种需要动/静态微位移检测的领域,具有性能优越,测量精度高,价格低等优点。
图2-3 MDS - LVDT 测微仪测微仪操作方式有:1.面板操作图2-4 面板测量微位移时,由于微弱的振动都会影响测量的准确性。
因此,测量应在稳定的工作台上进行。
微位移测量过程如下:1)根据测量范围确定量程,如测量范围为1 50 m,应选‘D’、‘E’或‘F’档;2)观看微位移测量是否超出测量范围,如果超出测量范围,应把LVDT测头调整到测量范围内;3)如果在测量范围内,仪器将实时显示测量的位移量。
2. 本仪器设有RS一232串行通信口,使用所带串口线连接测微仪与计算机,从而把测量数据传给计算机,通过计算机软件读取位移值。
3. 模拟电压显示状态实验系统:其中微动工作台驱动器是压电陶瓷驱动器,电源为其专用电源。
图2-5 实验系统实验三伺服系统控制实验目的:掌握不同伺服系统的工作原理与特点;内容:①电机的驱动与控制,②开环伺服系统实验,③闭环伺服系统实验;方法:利用伺服系统对工作台的移动进行控制与检测;要求:学会电机的驱动控制及不同伺服系统的使用。
一、开环伺服系统实验这种系统通常是采用步进电机作为驱动元件。
步进电机每接受一个指令脉冲,电机轴就转动相应的角度,驱动工作台移动。
开环系统的最高移动速度受到步进电机频率特性的限制,精度则完全取决于电机、齿轮副、丝杠螺母副和工作台导轨等部件的精度。
其最典型的实验系统如图3-1所示。
图3-1 开环伺服实验系统工作台有多种形式。
按驱动方式来划分大体有两种:(1)x向,y向电机与滑板联成一体两层迭合的形式(见图3-2(a));结构比较简单,但却造成底层的重量增大,电机的振动也会影响工作台的精度;(2)电机不与工作台联成一体,而是均固定在基座导轨平面上(见图3-2(b));机械结构较复杂,但却减轻了下层机的驱动重量,适用于高速运动。
(a) (b)图3-2 (a) 与电机联成一体的工作台(b) 与电机不联成一体的工作台本次实验工作台二维精密工作台使用步进电机驱动,精密滚珠丝杠传动,导轨为直线导轨,如图3-3所示。
可以达到1μm的定位精度,最大行程为80mm,最大速度60mm·s-1。
图3-3 二维精密工作台工作台的控制采用8051单片机,封装在控制箱内,可同时对三轴输出。
其操作方式有2种:1)通过面板(见图3-4所示)手动控制,开机后控制器进入运行页(RUN),若设置的参数丢失,则进入设置页;2)通过RS232接口实现与计算机之间的通信,然后编程进行软件控制。
精密机械设计基础实验指导书及报告
精密机械设计基础实验指导书及报告精密机械设计基础实验指导书及报告姓名:-------------------------班级:-------------------------学号:-------------------------哈尔滨⽯油学院实验⼀机构运动简图测绘和结构分析⼀、实验⽬的1.初步掌握根据实际使⽤的机器进⾏机构运动简图测绘的基本⽅法、步骤和注意事项。
2.加强理论实际的联系,验算机构⾃由度、进⼀步了解机构具有确定运动的条件和有关机构结构分析的知识。
⼆、设备和⼯具 1.教具模型。
2.尺、笔、橡⽪、纸 (⾃备)。
三、实验原理从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数⽬、种类以及它们之间的相互位置有关,⽽与构件的复杂外形、断⾯⼤⼩、运动副的构造⽆关,为了简单明了的表⽰⼀个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动⽆关的因素(机构外形,断⾯尺⼨、运动副的结构)。
⽽⽤⼀些简单的线条和所规定的符号表⽰构件和运动副并按⼀定的⽐例表⽰各运动副的相对位置,以表明机构的运动特性。
四、实验步骤1、分析机构的运动情况缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到⼯作部分的机构传动路线。
2、由机构的传动路线找出构件数⽬、运动副的种类和数⽬。
3、合理选择投影平⾯,选择原则:对平⾯机构运动平⾯即为投影平⾯。
对其它机构选择⼤多数构件运动的平⾯作为投影平⾯。
4、在草稿纸上徒⼿按规定的符号及构件的联接顺序。
逐步画出机构运动简图的草图,然后⽤数字标注各构件的序号,⽤英⽂字母标注各运动副。
5、仔细测量机构的运动学尺⼨、如回转副的中⼼距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上。
6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的⽐例尺把草图画成正规的运动简图。
⽐例尺的选定如下:⽐例尺的选定如 L µ=()()m mm 构件的实际长度图纸上表⽰构件的长度 7、计算机构的⾃由度F=3n-2P L -P H 。
五、实验要求每位同学⾄少测量、分析⼆个机构,标出机构的名称;绘制机构运动简图,计算机构⾃由度,并判断机构是否具有确定运动。
精密机械设计基础实验指导书
精密机械设计基础实验指导书机电工程学院2012年1月目录实验一、机构运动简图测绘与分析实验二、机械运动创新方案设计实验三、简单机械装置的装拆实验一、机构运动简图测绘与分析一、实验目的1、通过对一些实物机械的测绘,掌握机构运动简图的测绘方法;2、针对实物机械,熟练掌握机构自由度的计算;3、实验验证机构具有确定运动的条件;4、加深对机构组成及其结构分析的理解。
二、实验原理和方法1.原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关,因此,在绘制机构运动简图时,可以撇开构件的形状和运动副的具体构造,而用一些简略的符号来代表构件和运动副,并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置,以此表示机构的运动特征。
2.方法(1)测绘时使被测绘的机械缓慢地运动,从原动件开始仔细观察机构的运动,分清各个运动单元,从而确定组成机构的构件数目。
(2)根据相互联接的两构件间的接触情况及相对运动的特点,确定各个运动副的类型。
(3)在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序,从原动件开始,逐步画出机构运动简图的草图。
用数字1、2、3、…分别标注各构件,用字母A、B、C、…分别标注各运动副。
(4)仔细测量与机构运动有关的尺寸,即转动副间的中心距和移动副某点导路的方位线等,选定原动件的位置,并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。
取适当比例尺μl三、实验设备和工具1、典型实物机械若干台;2、量具;3、自备铅笔、三角尺、橡皮、草稿纸;四、实验步骤和要求1.对于指定的几种机器或机构,要求其中至少有两种需按比例尺绘制机构运动简图,其余的可凭目测,使图与实物大致成比例,这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。
2.计算机构自由度,并将结果与实际机构的自由度对照,观察计算结果与实际是否相符。
3.对上述机构进行结构分析(高副低代、分离杆组、确定杆组和机构级别等)。
五、思考题与实验报告1.思考题(1)通过本实验,阐述机构运动简图的内涵。
精密机械设计实验指导书2资料
精密机械设计实验指导书2资料精密机械课程实验实验一齿轮传动机构结构分析一、实验目的1. 了解直升机救援绞车、绕线机和激光跟踪仪三脚架的工作原理;2. 掌握机构运动简图的绘制方法;3. 掌握机构传动比计算方法。
二、实验设备及准备直升机救援绞车,绕线机和激光跟踪仪三角架。
三、实验内容1. 通过实际操作直升机救援绞车和绕线机,了解其工作原理及传动链的布局;2. 观察各机构中齿轮的结构、齿轮与轴的连接方式;3. 分析激光跟踪仪三角架运动机构的工作原理和具体实现方法。
四、实验报告内容1、分别绘出上述三种设备的运动简图,并阐述各自的工作原理;2、通过计算给出直升机救援绞车、绕线机的传动比;3、指出直升机救援绞车、绕线机中各种齿轮采用的支承方式。
实验二导轨结构与运动分析一、实验原理导轨是可承受、固定、引导移动装置或设备并减少其摩擦的一种装置,其表面上的纵向槽或脊,用于导引、固定机器部件、专用设备、仪器等。
导轨又可以称滑轨、线性导轨、线性滑轨,用于直线往复运动场合,拥有比直线轴承更高的额定负载, 同时可以承担一定的扭矩,可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
导轨的类型包括平导轨、圆柱型导轨、燕尾导轨、 V 型导轨等。
二、实验目的了解精密仪器的导轨类型及结构,分析滑动导轨的间隙调整方法。
三、实验设备及准备三角支架、光驱、百分表四、实验内容1、观察导轨在三角支架、光驱、百分表中的应用;2、分析三角支架中燕尾导轨的间隙调整方法;3、分析三角支架中圆柱导轨的防转结构;4、分析光驱中导轨的结构类型及作用。
五、实验报告内容1、三角支架、光驱、百分表实验装置中的导轨有哪些类型?他们属于自封式还是力封式?2、画出三角支架中燕尾导轨的横截面图,并说明是如何调整间隙的?3、从防转精度和结构复杂程度, 分析三角支架中圆柱导轨的防转结构方法。
实验三百分表结构分析一、实验原理钟表式百分表是将测量杆的微小直线位移通过齿条、齿轮和齿轮的传动放大变为指针的角位移,从而在刻度盘上指示出相应的示值。
精密机械设计实验指导书
精密机械设计实验指导书光电信息与通信工程学院测控技术与仪器系2007.11目录实验一机构运动简图的测绘 (1)实验二齿轮范成原理 (3)实验三凸轮机构的计算机辅助设计 (6)实验四用比较仪测量光滑极限量规 (10)实验五用测长仪测量光滑极限量规 (17)实验六用光切显微镜测量表面粗糙度 (22)实验七直线度误差测量 (27)实验八齿轮双面啮合综合测量 (37)实验九百分表拆装及结构分析 (41)实验十弹性元件特性实验(选做) (45)实验一 机构运动简图的测绘一、目的1、学会撇开机械的实际构造而仅从运动的观点来绘制其机构运动简图。
2、验证和巩固机构自由度的计算。
3、分析一些四杆机构的演化过程和验证其曲柄存在条件。
二、设备和工具1、插齿机2、小型冲床3、油泵模型4、摆动导杆机构模型5、其它机械模型6、缝纫机7、三角尺(自备) 三、原理和方法1、原理:由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目、运动副的类型和相对位置有关,因此在机构运动简图中可以撇开机构的复杂外形和运动副的具体构造而用简单的符号来代替构件和运动副,并按一定的比便尺表示运动副的相对位置,以此说明实际机构的运动特征。
常用的运动副表示符号见教科书。
需注意有三个运动副构件的表示方法。
2、测绘方法:(一)测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动,从原动构件开始仔细观察机构的运动,分成几个单位,从而确定组成的构件数目。
(二)根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质确定各个运动副的类型和数目。
(三)在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序,从原动构件开始,逐步画出机构运动简图的草稿,用数字1、2、3……分别标注各构件,用A 、B 、C ……分别标注各运动副。
在原动件上画箭头表示原动件及原动件的转向或移动方向。
(四)仔细测量与机构运动有关的尺寸,即转动副间的中心距和移动副导路的位置尺寸或角度等,任意假定原动构件的位置并按一定的比例尺将草稿画成正式的运动简图。
精密仪器校准作业指导书
精密仪器校准作业指导书一、前言精密仪器校准是确保仪器准确度和可靠性的重要环节。
本指导书旨在提供清晰且详细的校准程序和方法,以确保每一项校准作业能够准确进行。
二、校准设备及准备1. 校准设备:在进行精密仪器校准前,请确保以下校准设备已经准备就绪:(1) 校准标准器具:包括但不限于测量仪器、标准样品等;(2) 校准仪器:如电子秤、温度计等;(3) 校准工具:包括调节工具、校准提示工具等。
2. 校准环境:选择适当的校准环境是保证校准准确性的关键。
请确保以下条件:(1) 温度稳定:校准环境应保持恒定的温度,避免温度的波动对校准结果的干扰;(2) 电磁干扰:校准环境应远离强电磁场,避免电磁干扰影响校准;(3) 无尘环境:校准环境应保持干净,避免灰尘等杂质对校准操作的影响。
三、校准程序1. 校准准备:(1) 仔细阅读仪器的操作手册,了解仪器的技术参数、校准要求和注意事项;(2) 确保仪器处于停机状态,并断开电源。
2. 校准步骤:(1) 校准测量范围:根据仪器的测量范围,选择相应的标准样品或标准仪器,并将其连接至待校准仪器;(2) 校准零点:根据仪器的校准要求,采取相应的操作步骤对仪器的零点进行校准;(3) 曲线校正:如果仪器需要进行曲线校正,根据校准要求进行操作;(4) 定期校准:根据校准周期,制定相应的计划,确保仪器定期进行校准。
四、校准结果记录与分析1. 校准结果记录:完成校准后,记录校准日期、校准者、校准仪器、校准结果等信息,并保存在相应的文件或系统中。
2. 校准结果分析:根据校准结果,对仪器的准确性进行评估。
如出现校准结果超出规定范围的情况,需要采取相应的措施,如重新校准、维修等。
五、校准后的操作与维护1. 操作要求:在仪器校准后,操作人员应按照操作手册的要求正确操作仪器,避免非必要的误差和损坏。
2. 维护保养:定期对仪器进行维护保养,包括但不限于清洁、保养润滑、零件更换等。
保持仪器的正常工作状态,以保证校准结果的准确性和可靠性。
精密仪器设计实验指导书
精密仪器设计实验指导书河南科技大学目录实验一立式光学计结构原理与调试------------------------2实验二精密仪器电路系统的干扰抑制 -----------------------6实验一 立式光学计结构原理与调试一、 实验目的1. 理解立式光学计的工作原理,能够根据其光学结构分析其放大倍数;2. 掌握立式光学计原理误差产生的原因,能够通过调整光学计结构参数,对立式光学计进行原理误差补偿;3. 掌握立式光学计标定方法和相应的数据处理方法。
二、 实验设备立式光学计、(1.1mm 、1.0mm 、1.2mm )量块、扳手、螺丝刀等工具。
三、 实验原理1、立式光学计原理与结构立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪,图1为其结构图。
用量块作为长度基准,按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图1 立式光学计结构图立式光学计是利用光学杠杆原理将微小的位移s 放大,再通过目镜在分划板上进行读数的一种测微仪器,其原理示意图如图2所示。
透明的玻璃分划板1位于物镜2的焦平面上,被光源照明的分划板上各点发出的光线,经物镜2成为平行光,到平面反射镜3后被反射,又经过物镜2成像于物镜2的焦平面(分划板1)上。
当测量杆4发生微小位移s 后,使平面反射镜3绕其支点O 摆动ϕ角,测量杆的中心线至支点O 的距离(即杠杆短臂)为a ,故有a s=ϕtanϕ1234图2 立式光学计原理示意图1——目镜分划板 2——物 镜3——平面反光镜 4——测量杆由于平面反射镜3摆动ϕ角,就使反射光线与其入射光线之间偏转ϕ2角,于是,分划板的刻线影像也就偏移y ,且有ϕ2tan f y =f 为物镜的焦距,比值s y /成为光学杠杆的放大倍数k ,由于ϕ角很小,故放大倍数k 可以作以下近似计算 a f a f s yk 2tan 2tan ≈==ϕϕ实验用光学计中mm f 5.203=,mm a 0875.5=,故有800875.55.2032=⨯≈k亦即测量杆位移1m μ,目镜分划板上刻线影像就偏移0.08mm ,再通过12倍目镜来观察,于是仪器的总放大倍数为9601280=⨯倍。
《精度设计》实验指导书
实验一、用投影立式光学计测量圆柱体直径一、实验目的:1、了解投影立式光学计的测量原理。
2、掌握用投影立式光学计测量外径的方法。
二、实验内容:1、用投影立式光学计测量圆柱体直径;2、判断圆柱体是否合格(圆柱体公差要求为h8)。
三、计量器具说明:投影立式光学计是一种精密而结构简单的常用光学量仪,用量块作为基准,按比较测量法来测量各种工作的外尺寸。
仪器的基本参数如下:分度值:0.001㎜分度范围:±0.1㎜最大测量高度:180㎜示值误差:±0.25um仪器外观见图1-11、光源部分地区2、拔块3、零位调节螺丝4、测量管微动手轮5、横臂6、横臂固紧螺丝7、横臂托卷 8、立柱9、底座 10、测帽提升器11、工作台 12、工作台调整螺丝(共四个)13、变压器 14、测帽15、测量管 16、测量管坚固螺丝17、读数窗方位紧固螺丝 18、读数窗四、测量步骤:1、选择测帽:测帽有球形,平面形和刀口形三种,选择测帽的原则,是使测帽与被测表面尽量满足点接触。
2、按被测圆柱体的基本尺寸组合量块。
3、调整仪器零位。
(1)松开横臂固紧螺丝6,转动横臂托卷7,使横臂6上升;直至测帽14-6工作台11之间的距离大于被测圆柱体的基本尺寸为止。
(2)将组合好的量块放在工作台11 与测帽14之间,并使测帽对准量块上测量面中央。
(3)松开测量管紧固螺钉16,转动测量管微动手轮4,使测量管15上升至最高处,拧紧螺钉16。
(4)缓慢转动横臂托卷7,使横臂下降,至卷帽与量块上测量面极为接近或轻微接触时为止。
拧紧螺丝6.(5)将零位调节丝4上的红点与外壳上的红点对齐。
(6)松开螺丝16,转动微动手轮5,直至在读数窗18内观察到刻度尺象有零位与u指示线接近为止,拧紧螺钉16.(7)转动微动手4,使刻度尺象的零位完全与u指示线重合,然后压下测帽提升器2~3次,检查零位是否稳定,要求零位变化不超过1/10格,否则应重调。
(8)压下测量帽提升器,取压量击倒组。
精密仪器电路实验指导书
目录目录........................................................................................ 错误!未定义书签。
实验一:固定增益放大器和可变增益放大器实验 ............... 错误!未定义书签。
实验二:光电耦合放大器实验................................................ 错误!未定义书签。
实验三:开关式全波相敏检波电路实验 ............................... 错误!未定义书签。
实验四:电桥放大电路............................................................ 错误!未定义书签。
实验五:温度测量与控制实验................................................ 错误!未定义书签。
实验六:脉宽调制器控制直流电机........................................ 错误!未定义书签。
实验七:微小电流测量仪设计................................................ 错误!未定义书签。
实验八:压力测量仪设计........................................................ 错误!未定义书签。
实验九: 有源滤波器设计........................................................ 错误!未定义书签。
实验一:固定增益放大器和可变增益放大器实验实验学时:2学时实验类型:常规实验规定:选修一、实验目的1.通过实验,了解固定增益放大器和可变增益放大器的设计方法。
2.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。
精密测量实验指导书讲解
实验一技术测量基础一、实验目的1. 掌握内外尺寸测量的测量方法2.掌握常用尺寸测量仪器的测量原理、操作使用。
二、实验内容概述机械零件的尺寸测量是一项很重要的技术指标。
因此,尺寸的测量在技术测量中占有非常重要的地位。
尺寸的测量可分为绝对测量和相对测量。
绝对测量是指从测量器具的读数装置上可直接读得被测量的尺寸数值,例如用外径千分尺、游标卡尺和测长仪等测量长度尺寸。
相对测量是指从测量器具的读数装置上得到的是被测量相对标准量的偏差值,例如用内径百分表测量内孔的直径。
三、实验设备及测量原理3.1、游标尺游标尺由主尺和游标组成。
主尺的刻线间距为lmm,游标的刻线间距比主尺的刻线间距小,其刻线差值(分度值)有0.1、0.02、0.05mm三种。
在生产中直接用游标尺测量工件的外径、内径、宽度、深度及高度尺寸,应用相当广泛。
游标尺按用途分有,游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺(附图l—1)三种。
附图l—1游标尺(a)-游标卡尺1-主尺;2框架;3-调节螺母;4-螺杠;5-游框;6-游标;7、8、9、10-量爪;11、12-锁紧螺母(b)-游标深度尺1-主尺;2-调节螺母;3-游框;4-横尺;5、7-锁紧螺母;6-游标(c)-游标高度尺1-底座;2-游框;3、4-锁紧螺母;5-主尺;6、9-量爪;7-调节螺母;8-游标附图1—2和附图l—3所示的是数显卡尺和数显高度尺。
附图1-2 数显卡尺 附图1-3 数显高度尺 1.刻度原理设游标的刻线间距数为n ,刻线间距为b ,主尺的刻线间距数为n-1,刻线间距为a(a=1mm),则游标长度L=nb=(n-1)a 1n b a n -= 游标分度值 1n ai a b a a n n -=-=-=如分度值为0.1mm 的游标尺。
取主尺上的9格(9mm)长度,在游标上刻成10格,则游标的刻线间距为910mm ,游标分度值i=1-910=0.1mm 。
为了使游标的刻线间距不致过小,读数时清晰方便,可把游标的刻线间距增大,如分度值i=0.1mm 的游标尺。
精密仪器设计实验指导书
《精密仪器设计》实验指导书陈曼龙牛文莉杜宇波编写适用专业:测控技术与仪器(精仪)陕西理工学院机械工程学院2007年 4 月前言本课程首先系统地论述了测控仪器的精度设计、总体设计的理论与方法,其次分析了在总体设计时如何考虑测控仪器的机械系统、电路系统、光电系统设计的主要问题和方法,最后还对现代设计方法进行了论述。
为了使学生更好地理解和深刻地把握测控仪器设计内容,在进行理论课教学的基础上,训练和培养学生对精密传动件制造工艺、仪器精度理论的理解和使用仪器完成具体测量任务的能力。
为今后进行仪器的设计奠定基础。
根据所学知识,按给定设备自行设计实验方案和选择实验所用仪器,完成丝杠副的测绘和主要零件的工艺规程编制。
完成螺距误差测量和误差分析。
实验内容主要包括零件测绘、编制精密传动件制造工艺流程;利用已有测量仪器订立测量方案;对待测对象丝杠螺旋线进行分析;进行丝杠螺旋线误差测量并对实验数据处理,展开测量精度讨论。
实验除涉及本门课程《精密仪器设计》必要知识(主要包括仪器精度理论、精密机械系统的设计直线导轨设计与误差分析、仪器总体设计)外,还包含《精密仪器制造》(滚珠丝杠工艺的了解)、《精密测量技术》(三坐标测量机原理与使用)、《误差理论与数据处理》(最小二乘法)等课程内容。
本指导书包含《精密仪器制造》课程部分实验。
适合于‘测控技术与仪器’专业精仪方向。
目录实验规则实验一精密传动件制造与传动误差测量 (1)实验二大型工具显微镜拆装实验 (4)实验规则一、实验课前必须按实验指导书作好预习及准备工作。
二、进入实验室后,应更换拖鞋。
书包、雨伞等不得带入仪器室,只准带进实验指导书、报告及有关的书籍和文具。
三、保持实验室的整洁和安静,严禁喧哗、打闹、及随地吐痰。
四、经指导教师同意后,方可接通电源使用仪器,操作要细心正确,不得用手触摸光学镜头表面。
五、实验时应每个人独立完成。
六、凡与本次实验无关的仪器设备等,均不得使用或触摸。
