测控仪器设计习题课件.pptx

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1、P60 习题3.机械式测微仪的原理如图所示。1)试分析仪器的原理误差;2)阐述仪器各个误差源;3)用作用线与瞬时臂法分析杠杆短臂误差 、表盘刻划半径误差 和表盘安装偏心e所引起的局部误差。,解:(1)原理误差推导。测杆1感受尺寸变化,其位移S经过一级杠杆传动(正弦机构)和一级齿轮传动使长L=50的指针偏转一个角度由图知:,因此,指针末端位移,其中:,由公式(1)可知,D和S为非线性关系。而实际生产中,非线性刻划的刻度盘制造困难,读数不方便。为了方便,通常采用线性刻度盘。此时:,故原理误差为:,上式很不直观,为此按幂级数展开并取前两项,得:,此为指示端的原理误差。在输入端的原理误差为:,(2)误

2、差源:原理误差:,其中:,制造误差:如:表盘安装偏心等,(3)局部误差计算:全微分法:,为计算 所带来的误差,将上式求全微分,得:,用瞬时臂法:将机械式测微仪分解为两对运动副:(1)1-2,推力运动副(2)2-3,推力运动副,(A)杠杆短臂误差,瞬时臂误差:,作用误差:,转换到指示端:,1-2,推力运动副作用线为其接触区的公法线方向。,作用线,(B)表盘刻划半径误差,当指针偏转角度 时,由于表盘刻划半径导致的误差为,(C)表盘安装偏心,根据书P35,表盘安装偏心 相当于引入额外的角度,局部误差:,P60 习题8. 有一测杆在轴套孔中运动,测杆和轴套孔的公差分别为 、 ,轴套长为 ,测杆长,求测

3、杆倾斜带来的误差。,解:测杆与轴套之间的最大配合间隙:,测杆的最大倾斜角:,因此,由于测杆倾斜所导致的垂直方向的最大变化值:,P39,P60 习题8. 有一测杆在轴套孔中运动,测杆和轴套孔的公差分别为 、 ,轴套长为 ,测杆长,求测杆倾斜带来的误差。,解:测杆与轴套之间的最大配合间隙:,测杆的最大倾斜角:,因此,由于测杆倾斜所导致的垂直方向的最大变化值:,P39,P60 习题9.采用标准砝码校准测力弹簧特性,所得测量数据如下:,求:1)测力弹簧特性表达式; 2)绘制校正曲线; 3)估计测力弹簧线性特性表达式并给出非线性误差。,解:1)测力弹簧特性表达式:,解:2)绘制校正曲线;3)估计测力弹簧线性特性表达式并给出非线性误差。,

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