[发明专利]一种液晶传感碰撞测量装置和方法

说明书

本发明涉及一种液晶传感碰撞测量装置和方法，由基于数字信号处理器的液晶传感碰撞测量装置和方法主机和测量平台组成，这种液晶传感碰撞测量装置的主机上设置有液晶显示屏、菜单按键、选择功能按键、开始按键、信号端口1和信号端口2；而测量装置的平台由磁致直线位移传感器、信号线、带磁环小车、波导管、弹簧、小车导轨、平衡调节脚钉和水平液泡组成，测量装置内设置有数字信号处理器及信号处理、控制和液晶显示电路。测量仪器通过磁致直线位移传感器的使用和测量，使学生能更好的理解和掌握运动和碰撞的规律，本测量仪器结构合理，操作方便，教学效果好，适合于大专院校的力学、传感技术、物理学等课程的教学实验。

技术领域

本发明涉及一种液晶传感碰撞测量装置和方法，属于大专院校的物理学、力学、传感技术等相关课程的实验领域。

背景技术

一种液晶传感碰撞测量装置和方法是利用磁致直线位移传感器所研制的测量仪器。磁致直线位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程绝对位置测量的位移传感器。它采用内部非接触的测量方式，由于测量用的活动磁环和传感器自身并无直接接触，不至于被摩擦、磨损，因而其使用寿命长、环境适应能力强、可靠性高，它能够适应各种恶劣的工业环境，并可对位移、速度做出精确的测量，因此磁致直线位移传感器在冶金、机械位移的测量等领域得到广泛的应用。

磁致直线位移传感器测量范围宽，测量精度高(一般为0.02％～0.05％),重复性好，且温度系数较低，可以对距离、速度等多个参量进行测量。再加上其安装调试方便,输出信号多样，可以是模拟量、脉冲信号或数字信号。

本测量仪器的磁致直线位移传感器由传感器头、波导管、波导管内的波导丝以及带磁环的小车组成。传感器利用磁致伸缩效应工作，移动的磁环在波导管中产生轴向磁场，沿着波导丝传播的脉冲遇到磁环的轴向磁场时形成螺旋型磁场，导致波导丝产生扭曲形变，从而激发扭转弹性波，弹性波以恒定的超声波速向波导管两端传播，超声波被回波接收装置接收转化为电脉冲。因为超声波在波导管中是以恒速传播的，所以只要测出脉冲发射与脉冲接收之间的时间间隔乘以波速，即可得到磁环的位置，从而实现位置的测量。这个过程是连续不断的，每当磁环移动时，速度和位置就会被测出来。

应用磁致直线位移传感器对运动物体的运动距离和速度测量，在实际中也有一些测量类的应用，但是在应用中由于多数的都是整体封装的结构，所以学生不易很好的理解磁致直线位移传感器的应用，也缺乏相应的测量仪器器。而本测量仪器采用两个磁致直线位移传感器和两个带磁环小车，并采用液晶屏显示，能直观地测量和显示小车不同的碰撞和运动状态，利于学生的对磁致直线位移传感器作用的掌握和对运动及碰撞的理解。

发明内容

针对现有的测量仪器器的不足，本测量仪器提出了一种结合了两个磁致直线位移传感器和两个带磁环小车，并通过新型的数字信号处理器进行精确处理和测量并液晶显示的一种液晶传感碰撞测量装置和方法。同时通过磁致直线位移传感器和数字信号处理器完成对运动小车速度、时间和距离的测量，使学生能完成对碰撞物体的运动参数的测量，并了解与掌握磁致直线位移传感器的原理与应用。测量仪器能满足大专院校的力学、传感技术和物理等相关课程的教学实验要求。

一种液晶传感碰撞测量装置和方法由基于数字信号处理器的一种液晶传感碰撞测量装置和方法主机和测量平台组成，一种液晶传感碰撞测量装置和方法主机上设置有液晶显示屏、菜单按键、选择功能按键、开始按键、信号端口1和信号端口2；测量平台由磁致直线位移传感器、信号线、带磁环小车、波导管、弹簧、小车导轨、平衡调节脚钉和水平液泡组成，一种液晶传感碰撞测量装置和方法主机内设置有数字信号处理器及信号处理、控制和液晶显示电路。