测控仪器设计习题.pptx

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，求测杆倾斜带来的误差。D1D2H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：P39P39P60 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。D1D2H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：P39P39P60 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：质量/g51015202530长度/cm7.258.128.959.9210.7012.8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。