[实用新型]动态测量精度理论研究实验装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种机电式精密测试技术，特别是一种用于进行位移的动态测量、研究动态测量精度理论的实验装置。

背景技术：

目前对于动态测量精度理论的研究，还停留在传统的动态精度理论上。在传统动态精度理论中，通常根据动态测量系统的输入与输出，用一个传递函数来逼近整个系统的传输关系。这种处理方式，相当于把测量系统看作为一个“黑箱”，而对于系统内部的各组成环节及其相互之间的具体传递关系并不清楚，对各环节测量精度的时变性则更是缺乏了解。这种“黑箱”处理方式，只能对动态测量系统的测试性能及精度作大致的研究，因而其测量精度的提高受到限制，已不能适应现代高精度动态测量的要求。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种动态测量精度理论研究实验装置。用于分析在不同速度下动态系统内部各个不同因素对测量精度的影响，并找到各因素的影响程度，分析长时间工作条件下系统内部的精度损失对总输出误差的影响，以便优化动态测量系统的结构设计，改进测量系统，提高动态测量精度。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的结构特点是由三部分构成，包括产生周期运动的机械传动部分；可调控转速并驱动机械部分在不同速度下作周期运动的调速电机；以及周期运动信号采样转换和数据处理电路。

本实用新型的结构特点还在于所述机械传动部分是以由调速电机驱动的偏心轮为周期回转装置，沿偏心轮径向设置传感器测杆，所述测杆的端头抵于偏心轮外周，所述周期运动信号即为随偏心轮的周期回转而在测杆上所形成的上下往复移动信号。

本实用新型是由调速电机带动机械传动构件进行周期运动，由于各机械传动构件在运动过程中，表面产生磨损与变形，从而给测量带来误差。另外，运动构件之间存在的配合间隙也会带来测量误差。设传感器输入位移为x(t)，变形误差为e₁(t)，配合间隙误差为a(t)，则可建立x(t)与x₀(t)、e₁(t)及a(t)之间的关系式，也即测试系统部分“白化”模型。

传感器输入x(t)经传感器系统传输后，转变为电压信号，再经放大、相敏整流后在示波器中显示，并可输入计算机中进行显示与数据处理。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在，结构简单、操作方便，通过对调速电机的适当选择，可实现无级调速，能反映出不同速率和不同幅值的动态信号输入下的传感器响应频率，能达到高测量精度的要求，可广泛作为研究院所、高等学校等进行动态测量精度理论研究的实验装置，可为动态测量仪器的优化设计提供依据。

图面说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型系统方案设计图。

图3为本实用新型电磁调速电机控制器工作原理示意图。

图4为本实用新型不同速率激励下输出信号波形示意图。

图5本实用新型电感传感器信号传递示意图。

图6为本实用新型系统“白化”框图。

具体实施方式：

参见图1和图2，本实施例由三部分构成，包括产生周期运动的机械传动部分；可调控转速并驱动机械部分在不同速度下作周期运动的调速电机；以及周期运动信号采样转换和数据处理电路。

具体实施中，如图1所示，在底座2上设置的机械传动部分是，以由调速电机11驱动的偏心轮6为周期回转装置。其中，调速电机11在一定转速下，通过皮带轮10带动主轴7回转，主轴7则带动以过盈配合安装在其上的偏心轮6转动。沿偏心轮6的径向设置有传感器测杆5，测杆5的端头抵于偏心轮6的外周，随着偏心轮6的周期性回转，测杆5作上下往复移动。

具体实施中，偏心轮6的半径应适当。若半径过小，则当偏心轮高速旋转时，会对测杆造成较大的冲击。

为了减少轴承的端面跳动和径向跳动，主轴轴承9采用两端单列向心球轴承D203，轻窄系列。它们的额定动载荷和极限转速均能达到要求。具体实施中，轴承9上设置有轴承压盖8。

为了较好地保证轴承9的回转精度，图1中所示的轴承架1采用一体化结构，按照轴承外圈基轴制要求的尺寸加工可以在高精度镗床上完成。这样就保证了两孔的同轴度和端面的垂直度。主轴7与轴承内圈的配合采用基孔制，其各部分的尺寸加工可以是在高精度的磨床上完成。主轴7的端部设有防松螺母4。