第五章速度、转速和加速度的测量讲述
第5章 速度的测试
25
工程测试技术及应用—王振成主编
出版社
理工分社
(三)霍尔元件的主要技术参数
(1) 额定激励电流和最大允许激励电流 当霍尔元件自身温升10℃时所流过的激励电流称为额 定激励电流。 以元件允许最大温升为限制所对应的激励 电流称为最大允许激励电流。因霍尔电势随激励电流增加 而线性增加，所以使用中希望选用尽可能大的激励电流， 因而需要知道元件的最大允许激励电流。改善霍尔元件的 散热条件，可以使激励电流增加。
出版社
理工分社
(一) 工作原理与结构
图为开磁路变磁通式：线圈、磁铁静止不动， 测量齿轮安装在被测旋
转体上，随被测体一起转动。每转动一个齿， 齿的凹凸引起磁路磁阻变化 一次，磁通也就变化一次， 线圈中产生感应电势，其变化频率等于被测转 速与测量齿轮上齿数的乘积。这种传感器结构简单，但输出信号较小，且 因高速轴上加装齿轮较危险而不宜测量高转速的场合。
16
工程测试技术及应用—王振成主编
出版社
理工分社
霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转 换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。 随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展， 广泛用于自动控制、信息传递、电磁场、生物医学等方 面的电磁、压力、加速度、振动测量。 特点：结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。 磁 学 量 电 信 号
30
工程测试技术及应用—王振成主编
出版社
理工分社
(五)霍尔集成传感器
霍尔集成电路可分为线性型和开关型两大类。
线性型集成电路是将霍尔元件和恒流源、线性差 动放大器等做在一个芯片上，输出电压为伏级，比直 接使用霍尔元件方便得多。较典型的线性型霍尔器件 如UGN3501等。
线性型三端 及应用—王振成主编
速度、转度、加速度测量
(2)微分陀螺仪测角速度作用原理
(1)陀螺力矩Mg
M g = − H ω sin(90o − β ) = − H ω cos β
(2)弹性力矩My
M y = ky β k y为框架每转动单位角的弹簧力矩
(3)阻尼力矩Md dβ
M d = kd dt
， kd 为单位角速度的阻尼力矩
v
θ2
多普勒效应的另一种解释
辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产 生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变 得较短，频率变得较高 (蓝移 (blue shift))。 在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得 较长，频率变得较低 (红移 (red shift))。波源 的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红 / 蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动 的速度。所有波动现象 (包括光波) 都存在多普 勒效应。
陀螺仪测角速度 （gyroscope ）
陀螺仪的基本功 能是敏感角位移 和角速度。在航 空、航海、航 天、兵器以及其 它一些领域中， 有着十分广泛和 重要的应用。
二自由度陀螺仪
陀螺 陀螺仪 主轴
H = J sΩ
H陀螺绕主轴转动角动量 Js为陀螺转子的转动惯量 Ω为陀螺转子的转速
二自由度陀螺作用原理
但是若在连续两次闪光的时间间隔内，旋转轴转过整数倍的 因数时，即n＝k0f时，也会出现单定象。式中的k0为单定象 停留的次数(1、2、3、…)。 还可能出现另一种情况，即当闪光频率比被测转速高二 倍、三倍、…、m倍时，则会出现二重象、三重象以至于m 重象。 f=m×n
v = rω
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
电动机运行时速度、加速度、位移测量标准
电动机运行时速度、加速度、位移测量标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言电动机是现代工业中常见的动力装置，其运行状态的监测和测量对于生产过程的稳定与安全具有重要意义。
检测技术--速度
速度的测量
• 从物体运动的形式来看，速度的测量分为线速度 测量和角速度的测量； • 从运动速度的参考基准来看，分为绝对速度测量和 相对速度测量； • 从速度的数值特征来看．分为平均速度测量和瞬时 速度测量； • 从获取物体运动速度的方式来看，义可分为直接速 度测量和间接速度测量。 • 线速度的计量单位通常用米／秒来表示，工程上 速度的单位也常用km/h表示的，如汽车、火车行 驶的车速。
测速雷达所应用的原理, 就是检测发射出的无线 电波及反射回来的无线电波之间的频率变化。 由这两个不同频率的差值, 便可以依据特定的比 例关系, 计算出该波所碰撞到的物体的速度。
雷达
υ
θ
f
2 cos
BASIC型警用测速雷达
• 主要特点： • 技术先进 采用高速DSP信号处理芯片， • 0.1秒快速捕捉 操纵自如 四级灵敏度调节 软件控制，自由升级 内置故障检测程序 抗两米自由落体跌落 • 制作精良 内置充电电池，一次充电使用八个小时 防雨滴溅落
多普勒速度传感器
特点：精度高、分辨率高、测量范围宽，直接获 得速度值，非接触、使用方便 应用：车辆测速、体育比赛、空中目标测速
雷达测速
• Detection And Ranging的缩写，意为“无线电探测和定位”)。 • 雷达波实际上是天线发射的波长在微波段的 电磁波。雷达是利用微波波段电磁波探测目标 的电子设备。 • 雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有 关目标的距离、方向、速度等状态参数。雷达 主要由天线、发射机、接收机包括信号处理机 和显示器等部分组成。 • 测速仪的工作原理是多普勒原理, 利用雷达波 来检测移动物体速度。
• 医疗上，利用声波的多普勒效应，可以测量 心脏血流速度，为诊断提供重要依据。 • 其原理和雷达相似:超声波发生器产生的超声 波辐射到体内，被流动的血液反射，回波产 生多普勒频移，根据频移量可得出血液流速 信息，进一步给血流加上彩色，显示在屏幕 上，即可实时观察心脏血流状态，这就是现 在所说的彩色超声波检测仪，简称彩超 (以区 别于B超)，目前彩超和核磁、CT一样，是医 院里先进的检测设备.
测量匀变速直线运动的瞬时速度和加速度课件
数据处理的基本原则
01
02
03
04
准确性原则
确保测量数据的准确性和可靠 性，避免误差和异常值的干扰
。
完整性原则
确保测量数据的全面性和完整 性，涵盖所有必要的实验条件
和参数。
客观性原则
以客观事实为依据，避免主观 臆断和偏见对数据处理的影响
。
可重复性原则
保证数据处理方法的可重复性 和可验证性，提高实验结果的
微小位移测量法
微小位移测量法是一种通过高精度测量微小位移来计算加速度的方法。
在实验中，我们通常会使用高精度的位移传感器来测量微小的位移变化。通过微小位移测量法，我们可以获得更精确的测量 结果，适用于需要高精度测量的情况。这种方法需要使用高精度的设备和复杂的测量技术，因此成本较高。
CHAPTER 04
实验注意事项
确保实验设备完好
在实验开始前，检查实验设备是否完好，特 别是测量仪器是否准确、无故障。
遵守操作规程
在实验过程中，严格遵守操作规程，避免因 操作不当导致测量误差。
正确设置实验参数
根据实验要求，正确设置测量仪器的参数， 确保测量结果的准确性。
保持实验环境稳定
确保实验环境温度、湿度等条件相对稳定， 以减小环境因素对测量结果的影响。
VS
在实验中，我们通常会测量连续相等 时间内的位移，然后利用逐差法计算 加速度。这种方法基于匀变速直线运 动的规律，即连续相等时间内的位移 差是一个常数，等于加速度与时间的 平方的乘积。通过逐差法，我们可以 减小误差，提高测量的准确性。
图像法
图像法是一种通过绘制速度-时间图像来计算加速度的方法。
在实验中，我们通常会测量一系列的速度数据，然后将其绘制在速度-时间图像上。通过图像法，我们 可以直观地观察到速度随时间的变化情况，并利用直线的斜率来计算加速度。这种方法可以避免复杂 的数学计算，提高测量的效率。
加速度的测量与计算方法
加速度的测量与计算方法加速度是物体运动状态的重要指标之一，它描述了物体速度变化的快慢程度。
在物理学中，准确测量和计算加速度是非常关键的。
本文将介绍加速度的测量和计算方法，以及相关的实验装置和计算公式。
一、加速度的测量方法1. 自由落体法自由落体法是测量重力加速度的一种常用方法。
实验中，将一质量较小的物体从较高处释放，通过测量物体下落的时间和高度，可以确定重力加速度的大小。
其测量原理基于物体在重力作用下的自由下落运动。
2. 弹簧振子法弹簧振子法被广泛用于测量加速度的大小。
实验中，将一个质量挂在弹簧上，并使其进行简谐振动。
通过测量振动周期和弹簧的劲度系数，可以计算出加速度的大小。
该方法适用于小加速度的测量。
3. 万能传感器法随着科技的发展，各种高精度的传感器得到了广泛应用。
加速度传感器就是一种常用的测量加速度的设备，它利用机械、电磁或压电效应，可以精确测量物体的加速度。
二、加速度的计算方法1. 加速度的定义加速度的定义为单位时间内速度变化量与单位时间的比值。
在一维运动中，加速度的计算公式为：a = (v - u) / t，其中a为加速度，v为物体的终止速度，u为物体的起始速度，t为时间。
在二维或三维运动中，加速度的计算方法略有不同。
2. 加速度的求导法加速度的另一种计算方法是通过速度-时间图像求导得到。
首先绘制物体的速度-时间图像，然后根据曲线的斜率来计算物体的加速度。
这种方法适用于已知速度-时间图像的情况下。
3. 加速度的运动学公式在运动学中，加速度与位移、初速度和时间之间存在一定的关系。
对于一维运动，常用的加速度计算公式有：v = u + at 和 s = ut + 1/2at^2。
其中，v为物体的终止速度，u为物体的起始速度，a为加速度，t为时间，s为位移。
这些公式可以用于计算加速度的大小。
三、实验装置与计算公式的应用1. 重力加速度的测量实验装置在自由落体法实验中，可以使用下落时间计算重力加速度。
加速度的测量原理及其方法
加速度的测量原理及其方法宝子！今天咱们来唠唠加速度的测量原理和方法，可有趣啦！先说说加速度的测量原理吧。
你可以把加速度想象成是速度变化的“小调皮”。
如果一个物体的速度在变，那它就有加速度。
根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度（F = ma）。
要是我们能知道物体受到的力和它的质量，就能算出加速度啦。
不过这是一种间接的办法。
还有一种更直接的思路哦，那就是从速度的变化入手。
如果我们能测量出一个物体在一段时间内速度的改变量，用这个改变量除以时间，就得到加速度了。
就像你看一辆车，它从慢悠悠的速度突然变快了很多，这个变快的程度和变快所用的时间一对比，就知道加速度的大小了。
那测量加速度都有啥方法呢？有一种很常见的工具叫加速度计。
这个小玩意儿可神奇了。
它就像是加速度的小侦探。
加速度计里面有一些很精密的结构哦。
比如说，有的加速度计是利用电容的变化来检测加速度的。
当有加速度的时候，加速度计里面的一些小部件会因为惯性而发生位移，这一移位，电容的值就改变了。
通过测量电容的变化，就能算出加速度啦。
还有的加速度计是利用压电效应呢。
简单说就是，当加速度让某些晶体受到压力的时候，晶体就会产生电信号，这个电信号的大小就和加速度有关啦。
另外一个办法就是通过测量位移和时间来间接得到加速度。
咱们可以用一些测量距离的仪器，像激光测距仪之类的。
先测量出物体在不同时刻的位置，这样就能算出速度的变化，进而得到加速度。
这就像是给物体的运动轨迹画一幅超级详细的地图，从地图里就能分析出加速度这个小秘密。
还有哦，在一些实验里，我们可以用打点计时器。
这个东西就像一个小鼓手，它会按照固定的时间间隔在纸条上打出小点。
物体拖着纸条运动，根据点与点之间的距离变化，就能算出速度，再算出加速度。
是不是很像在玩解谜游戏呀？加速度的测量虽然听起来有点复杂，但只要掌握了这些原理和方法，就像打开了一扇了解物体运动奥秘的小窗户呢！。
高中物理实验测量加速度的方法
高中物理实验测量加速度的方法在高中物理实验中，测量加速度是非常重要且常见的任务。
加速度是物体在单位时间内速度变化的量度，是许多力学问题的核心参数。
下面将介绍几种测量加速度的常用实验方法。
一、小球自由下落法小球自由下落法是一种简单且有效的测量加速度的方法。
实验中，我们首先准备一个光滑的竖直运动轨道，轨道上有两个固定的刻度标尺，标尺之间的距离为L。
然后，我们用一个计时器记录小球自由下落的时间t，从而可以测量出小球下落的平均速度v。
根据物理学中的公式，我们知道自由下落的加速度a等于2L/t²。
二、动态平衡法动态平衡法是一种常用的测量加速度的方法。
实验中，我们将一个适当质量的小球放置在一个水平运动的平衡轨道上，然后运用质量块、弹簧等装置，使小球保持在一个动态平衡状态。
在这种状态下，小球受到的重力和弹力等力的平衡所产生的加速度可以通过测量弹簧的伸长量或者质量块的位移来计算得出。
三、受力表面法受力表面法是一种常见的测量加速度的方法。
实验中，我们需要准备一个平滑的倾斜面，并在其上放置一个物体。
通过调整倾斜角度和测量物体在不同角度下的运动时间，可以计算得出物体在倾斜面上的加速度。
根据斜面倾角和物体的运动时间，我们可以应用运动学公式推导得出加速度的数值。
四、旋转实验法旋转实验法是测量加速度的一种特殊方法，适用于某些特殊的物理实验。
在旋转实验中，我们通过将物体固定在转速恒定的转盘上，然后观察物体所受到的向心加速度来测量加速度。
通过调整转速和测量物体的运动半径，可以计算出所需的加速度。
总结在高中物理实验中，测量加速度的方法多种多样。
无论是小球自由下落法、动态平衡法、受力表面法还是旋转实验法，都有其各自的适用场景和操作要点。
通过实验的设计和数据分析，我们可以准确测量出物体的加速度，并进一步应用于力学和动力学的研究中。
需要注意的是，在进行任何实验之前，我们应该保证实验环境的安全，正确使用实验器材，并严格遵守实验操作规程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
and magnitude of changes in velocity.物体运动时单 位时间内的速度增量，m/s2
Rotational Velocity：物体运动时单位时间内的转 数，r/min Angular Velocity：物体单位时间内转过的角度， rad/s
Chapter Seven Measurement of velocity, acceleration and vibration
7.2 Measurement of Velocity
7.3 Measurement of Acceleration
7.4 Vibration test
7.1 Overview
Measurement of velocity and acceleration for vehicle, train, ship, plane, etc，and that of their moving attitude Rotational velocity for output shaft speed of engine and generator Velocity of rolled plate, strip, bar, tubing material Measurement of vibration for large devices and engineering
measurement of plane, ship, and rolling mill strip, etc. principle, two sensors is set in the direction of velocity of a moving object, and the velocity can be measured using crosscorrelation principle.
Contents
7.1 Overview
7.2 Measurement of Velocity
7.3 Measurement of Acceleration
7.4 Vibration test
7.2 Measurement of Velocity
From motion form： measurement of linear velocity( 线速度) and angular velocity(角速度) From reference: measurement of absolute velocity(绝 对速度) and relative velocity(相对速度)
Measurement of linear velocity
Average velocity method
Definition
of velocity：v=L/t
Acceleration integration method/Differential of the displacement
在振动测量中，通过测量振动体的加速度，积分得到振
动速度、振幅等
Velocity measurement using physical parameters
Mathematical
as E=BLv
model of speed and physical quantity，such conductor velocity measurement
Bernoulli's equation in hydromechanics
Doppler velocity
Average velocity method
光束切断法(短距离平均速度法)
Average velocity method
Correlation velocity measurement
y(t ) x(t t 0 )
1 T 1 T Ryx ( ) lim y (t ) x(t )dt lim x(t t0 ) x(t )dt Rx ( t0 ) T T 0 T T 0
Applications in inertial navigVelocity：a vector which shows the direction and rate of motion. 物体直线运动时单位时间内的位移
量，m/s
Acceleration：a vector which shows the direction
From numerical feature: measurement of average velocity(平均速度) and instantaneous velocity(瞬时 速度) The average velocity of an object is the total displacement during some extended period of time, divided by that period of time.
7
School of mechanical and power engineering/Henan polytechnic university
Chapter Seven Measurement of velocity, acceleration and vibration
Contents
7.1 Overview
7.2 Measurement of Velocity
Instantaneous velocity, on the other hand, describes the motion of a body at one particular moment in time. From accessible means: measurement of direct velocity(直接速度)and indirect one(间接速度)
Average velocity method
Correlation velocity measurement
Strong anti-interference
ability and make the measurement under complex interference conditions .