2011测控仪器设计 第一章.ppt

制造学院赵世平黄玉波,续二,续一,题外话,关于新年关于课程课程的改动主修课程综合课程要求基本达到原则方法综合应用能力,关于课程,关于内容关于考试平时闭卷3070关于学习方法思考、训练、动手,美国密西根州立大学,,美国大学的课堂,在MONASH,在MONASH,在MONASH,第一章概论,第一节概述,什么是测控仪器测控仪器的分类测控仪器的组成,仪器产品的技术结构能量流材料流信息流,测控仪器分类测量仪器、控制仪器、计算仪器、分析仪器、显示仪器，生物医疗仪器、地震仪器、天文仪器、航空航天仪器、汽车仪器、电力、石油、化工仪表等,计量测试仪器的分类八大类几何量、热工量、机械量、时间频率、电磁、无线电、光学与声学、电离辐射等,,西晋象牙尺,什么是测量所谓测量就是将被测量与同类的标准量相比较，并将比较的结果用数值或符号来表示的过程。,圆度仪,测量仪器的基本组成标准器感受转换部分转换放大部分显示、处理部分机械结构部分,第二节测控仪器特点和展望,记里鼓车,第二节测控仪器特点和展望,高精度高可靠性高效率高智能化多维化、多功能化研究新原理的新型仪器,第三节测量仪器通用术语及定义,标尺间隔和分度值标尺间隔标尺两相邻标记的两个值之差。分度值一个标尺间隔所代表的被测量值。,第三节测量仪器通用术语及定义,分辨力显示装置能有效辨别的最小示值。对于数字式仪器，分辨力是指仪器显示的最末一位数字间隔代表的被测量值。对于模拟式仪器，分辨力就是分度值。,第三节测量仪器通用术语及定义,示值范围和量程示值范围极限示值界限内的一组数。量程示值最大值与最小值之差。如体温计的示值范围是35C42C，量程是7C,第三节测量仪器通用术语及定义,测量范围测量仪器误差允许范围内的被测量值。,光学计,第三节测量仪器通用术语及定义,灵敏度测量仪器输出的变化与对应的输入变化的比值。s△y/△x表征仪器对被测量变化的反应能力。当输出值与输入值为同一量纲时，灵敏度又称为放大比。,第三节测量仪器通用术语及定义,测量仪器的示值误差测量仪器的示值与对应输入量的真值之差。测量仪器的重复性在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，仪器提供相近示值的能力。回程误差（滞差）在相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同其示值之差的绝对值。,第四节设计要求和设计程序,设计要求设计程序,例子活塞环外圆轮廓测量仪被测对象活塞环意义重要部件，典型应用,活塞环,,活塞和活塞环,,发动机构造和工作原理,,密封功能在压缩和膨胀时密封燃气，从而提高热效率,,导热功能活塞上70以上的热量通过活塞环端面导入缸套,,控油功能将机油均匀布于气缸壁上并将多余的油刮掉,,支承功能在曲轴对活塞产生侧压力欲使其偏摆时支承活塞,,技术要求,示值误差锥面环外圆斜角2‘；桶面环桶面度0.001mm；油环刮油刃径向偏移度0.001mm；油环刮油刃高度0.02mm重复性重复测量10次，最大值与最小值之差锥面环外圆斜角2‘；桶面环桶面度0.001mm；油环刮油刃径向偏移度0.00lmm；油环刮油刃高度0.02mm；稳定性4h前后各测10次的平均值之差，温度变化小于3℃／4h锥面环外圆斜角2‘／4h；桶面环桶面度0.001mm／4h；油环刮油刃径向偏移度0.00lmm／4h；油环刮油刃高度0.02mm／4h,参数说明,技术要求,图中α为活塞外圆面素线与垂直于基准面的直线之间设计要求的偏移值，即斜角图中t2、t3是环外圆面素线对垂直于基准面的直线之间设计要求突出的偏移值，即上桶面度和下桶面度图中h26是偏桶面环最高点位置，H和h5是油环理论上与气缸壁接触的环岸高度，即刮油边高度△为油环两个外圆面在径向的相对偏移，即刮油边径向偏移度,仪器功能基本要求,包含哪些方向的测量包含哪些方向的运动实现运动的基本元件实现测量的基本器件测量方式逐点or扫描,仪器外观运动部件,气浮导轨,仪器外观,仪器外观,仪器视频,测量视频,仪器视频,界面视频,第三节设计要求和设计程序,设计要求精度要求检测效率要求可靠性要求经济性要求使用条件要求造型要求,设计程序确定设计任务设计任务分析调查研究，熟悉现有资料总体方案设计技术设计制造样机样机鉴定或验收小批量生产,第三节设计要求和设计程序,,硬度计,,市场用户需求信息,,,确定开发设计对象,,调研,,,制定开发设计任务书,,分析所有资料,,,制定若干设计方案,,,,,方案比较论证,,,满足要求,,,总体设计,,,各系统精度分配,,,各系统设计,,,,,进一步收集新资料,,,,,,设计原理原则,,,,仪器精度理论,,,,设计总图,,,技术与工艺文件,,,产品试制,,,样机试验,,,满足要求,,,试销售,,,满足要求,,,决策、决定投产,,,设计结束，批量生产,,,,,,新技术应用,,工艺性,,标准化通用化系列化,,元件零件性能比较,,,N,Y,N,N,Y,Y,,分析研究,,,修理设计,,,,,仪器特性分析理论,,,,,,,,提高仪器性能的对策,,,思考平行片簧的左右移动过程是否会引起误差如果是，如何计算锥面环的斜角可否使用自准直仪测量,本小节完,第三节设计要求和设计程序,第二章,