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1、机械电子工程原理机械电子工程原理n第六章第六章 测量与感知测量与感知 测量系统测量系统 n测量系统的任务是获得机械电子系统内部各种需测量系统的任务是获得机械电子系统内部各种需要的状态信息，并根据这些信息来操作系统的运要的状态信息，并根据这些信息来操作系统的运行。行。2感知感知n获取机械电子系统内部的状态信息只是测量的一局部，获取机械电子系统内部的状态信息只是测量的一局部，有些系统，尤其是自主型或智能型机械电子系统（如有些系统，尤其是自主型或智能型机械电子系统（如自主型机器人系统等），还需要获取系统的外部的环自主型机器人系统等），还需要获取系统的外部的环境信息，并要求境信息，并要求“理解理解”环
2、境，这局部功能称为环境，这局部功能称为“感感知知”。n有时，除了有时，除了“获取获取”环境信息外，还要环境信息外，还要“理解理解”环境。环境。n测量与感知都是系统的测量局部，只是两者对测量对测量与感知都是系统的测量局部，只是两者对测量对象、测量范围和测量的要求不同，在本书中测量模块象、测量范围和测量的要求不同，在本书中测量模块主要指的传统测量方式，针对机械电子内部状态信息主要指的传统测量方式，针对机械电子内部状态信息的测量，感知模块则是指采用传统测量方式和现代测的测量，感知模块则是指采用传统测量方式和现代测量技术对机械电子外部信息的测量。量技术对机械电子外部信息的测量。3测量技术的历史测量技术
3、的历史1n测量技术并不是一门新的技术，它可以追溯到开测量技术并不是一门新的技术，它可以追溯到开始有商品交换的年代。随着科学技术的开展，产始有商品交换的年代。随着科学技术的开展，产生了更多的专用测量仪器以满足人们对自然界研生了更多的专用测量仪器以满足人们对自然界研究的需要。究的需要。在机械制造的手工时期，加工质量（尺寸、几何形状、在机械制造的手工时期，加工质量（尺寸、几何形状、精度和外表粗糙度等）主要是保证尺寸合格。精度和外表粗糙度等）主要是保证尺寸合格。到了简单机械时期，由于蒸汽动力的机床可以进行小到了简单机械时期，由于蒸汽动力的机床可以进行小批量生产，因此提出了互换性的精密度要求。批量生产，
4、因此提出了互换性的精密度要求。机械工业进一步的开展对测量系统提出了更高的要求，机械工业进一步的开展对测量系统提出了更高的要求，为了监测一个机械装置或一个生产过程，要求测量的为了监测一个机械装置或一个生产过程，要求测量的物理量日益增多，如位移、速度、加速度、力、力矩、物理量日益增多，如位移、速度、加速度、力、力矩、应变、温度、压力、流量和液位等。应变、温度、压力、流量和液位等。在机械和仪器制造工业中，在机械和仪器制造工业中，在同一规格的一批零件或在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需部件中，任取其一，不需任何挑选调整或附加修配任何挑选调整或附加修配（如钳工修理）就能进行（如钳工修理）就能进
5、行装配，并能保证满足机械装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一产品的使用性能要求的一种特性。种特性。4测量技术的历史测量技术的历史2n1798年年 技师兼工业家惠特尼（技师兼工业家惠特尼（E.Whitney）为了）为了完成万支来复枪的生产要求，提出了互换性的概完成万支来复枪的生产要求，提出了互换性的概念，并进行了互换性零件的生产；念，并进行了互换性零件的生产；n1851和和1852年英国的惠特沃思年英国的惠特沃思(J.B.Whitworth)展出了他制造的塞规和螺旋测微装置；展出了他制造的塞规和螺旋测微装置；n1851年和年和1867年，年，人布朗人布朗(J.R.Brown)先后创先后创
6、造了游标卡尺和千分尺（其精度为造了游标卡尺和千分尺（其精度为0.025毫米），毫米），并开始成批地生产；并开始成批地生产；n1898年瑞典人约翰逊年瑞典人约翰逊(C.E.Johansson)制成了块规，制成了块规，1907年他进一步将块规同巴黎米原器的标准统一年他进一步将块规同巴黎米原器的标准统一起来。起来。一种量具一种量具,常用的有圆孔塞规和常用的有圆孔塞规和螺纹塞规螺纹塞规 它是比游标卡尺更精密的长它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。度测量仪器。具有一定形状，但不具有一定形状，但不同尺寸大小之量规同尺寸大小之量规 5测量技术的历史测量技术的历史3n最早的仪器本质上都采用模拟方法，提供一些关
7、最早的仪器本质上都采用模拟方法，提供一些关于过程动作的简单物理参数，而反响则是由操作于过程动作的简单物理参数，而反响则是由操作者完成的，操作者根据仪表读数进行必要的调节，者完成的，操作者根据仪表读数进行必要的调节，保持过程正常运行。保持过程正常运行。n进一步的开展是自动反响操作机构的应用，仪表进一步的开展是自动反响操作机构的应用，仪表逐渐与过程统一于一体，仪表把信息反响到操作逐渐与过程统一于一体，仪表把信息反响到操作器，而操作过程只需很少的人工干预就可调节系器，而操作过程只需很少的人工干预就可调节系统动作。统动作。6测量技术的历史测量技术的历史4n在在20世纪世纪60年代后期，人们认识到分散操
8、作的优点，年代后期，人们认识到分散操作的优点，并将继电器用于生产过程操作。有一段时间，计算机并将继电器用于生产过程操作。有一段时间，计算机监测系统与继电器操作系统共同使用，计算机主要作监测系统与继电器操作系统共同使用，计算机主要作为中央单元依次接收来自各个检测点的信号，起监视为中央单元依次接收来自各个检测点的信号，起监视作用。后来出现了带有微处理器的可编程操作器和采作用。后来出现了带有微处理器的可编程操作器和采用嵌入式微处理器的分布式操作系统。用嵌入式微处理器的分布式操作系统。n20世纪世纪70年代中期以来，微电子和计算机技术的开展，年代中期以来，微电子和计算机技术的开展，使处理器的性能价格比
9、大大提高。在许多情况下，现使处理器的性能价格比大大提高。在许多情况下，现有的传感器和换能器已不能满足要求，从而导致新型有的传感器和换能器已不能满足要求，从而导致新型传感器和换能器的开展。今天人们往往把具有现场处传感器和换能器的开展。今天人们往往把具有现场处理能力的敏感器件和信号处理电路甚至微处理器集成理能力的敏感器件和信号处理电路甚至微处理器集成在一个硅片上。在一个硅片上。76.1测量系统的基本性能测量系统的基本性能 n 将传感器配合某些特定功能的电路，可以构成一将传感器配合某些特定功能的电路，可以构成一个测量系统。个测量系统。n在测量系统中，由于测量的范围不同，而且测量在测量系统中，由于测量
10、的范围不同，而且测量系统的任何一个环节（包括传感器与各级电路）系统的任何一个环节（包括传感器与各级电路）都可能存在内部的噪声或受到外界的干扰，使测都可能存在内部的噪声或受到外界的干扰，使测量系统的性能受到影响，因此需要用一些指标来量系统的性能受到影响，因此需要用一些指标来表示一个测量系统的性能。表示一个测量系统的性能。8精度精度 n精度用三个指标来说明，即：准确性、重复性和精精度用三个指标来说明，即：准确性、重复性和精度。度。准确性描述测量器具测得值与被测量真值的偏差程度。准确性描述测量器具测得值与被测量真值的偏差程度。重复性描述测得值的分散程度。重复性描述测得值的分散程度。精度是准确性与重复
11、性的综合。精度是准确性与重复性的综合。(a)(b)(c)准确性、重复性与精度准确性、重复性与精度9稳定性稳定性 n稳定性有两个指标。一是稳定度，它表示在某一稳定性有两个指标。一是稳定度，它表示在某一段时间内测量系统输出值的变化；二是影响量，段时间内测量系统输出值的变化；二是影响量，它表示外部环境和工作条件的变化所引起的测量它表示外部环境和工作条件的变化所引起的测量系统输出值的不稳定。系统输出值的不稳定。稳定度指在规定时间内（通常有每小时、每月、每年）稳定度指在规定时间内（通常有每小时、每月、每年）工作环境条件不变的情况下，测量系统输出值的变化工作环境条件不变的情况下，测量系统输出值的变化程度。
12、程度。影响量指温度、湿度、气压、振动、电源电压和电源影响量指温度、湿度、气压、振动、电源电压和电源频率等环境因素变化所引起的测量系统输出值的变化频率等环境因素变化所引起的测量系统输出值的变化程度。程度。10输入输出特性输入输出特性 n静态特性静态特性 量程和测量范围。通常用可测量上限与可测量下限的差来量程和测量范围。通常用可测量上限与可测量下限的差来表示量程，而用区间可测量上限，可测量下限来表示表示量程，而用区间可测量上限，可测量下限来表示测量范围。测量范围。灵敏度。灵敏度是测量系统在稳定状态下，测量值增量与灵敏度。灵敏度是测量系统在稳定状态下，测量值增量与引起该增量的被测量增量之比，即输入输
13、出特性曲线上各引起该增量的被测量增量之比，即输入输出特性曲线上各点的斜率（导数）。点的斜率（导数）。线性度。用非线性误差来度量特性曲线与拟合直线之间的线性度。用非线性误差来度量特性曲线与拟合直线之间的偏差。偏差。滞环误差。滞环误差又称回差、迟滞。反映被测量值增大滞环误差。滞环误差又称回差、迟滞。反映被测量值增大过程（正行程）中输出量值与被测量值减小过程（反行程）过程（正行程）中输出量值与被测量值减小过程（反行程）中输出量值的差异。中输出量值的差异。过载能力：测量系统能够承受的被测量的最大值。过载能力：测量系统能够承受的被测量的最大值。11静态特性静态特性n非线性误差非线性误差n滞环误差滞环误差
14、量程、量程、测测量范量范围围与灵敏度与灵敏度线性度线性度 滞环特性滞环特性 12动态特性动态特性 n测量系统的动态特性是衡量其动态响应的性能指测量系统的动态特性是衡量其动态响应的性能指标，它表示当被测物理量随时间变化时，测量系标，它表示当被测物理量随时间变化时，测量系统的输出是否能及时、准确地跟随被测参量变化。统的输出是否能及时、准确地跟随被测参量变化。n测量系统的动态特性通常用微分方程来描述，分测量系统的动态特性通常用微分方程来描述，分析动态系统的频域方法和时域方法（如传递函数，析动态系统的频域方法和时域方法（如传递函数，或阶跃响应的上升时间和超调量等各种时域的指或阶跃响应的上升时间和超调量
15、等各种时域的指标）均可用于测量系统的动态性能描述。标）均可用于测量系统的动态性能描述。136.2测量方法测量方法 n测量方法指测量原理和测量方式的组合。测量方法指测量原理和测量方式的组合。n测量方法的分类形式有多种。测量方法的分类形式有多种。按测量手段分类有直接法、间接法；按测量手段分类有直接法、间接法；按测量方式分类有偏差式、零位式和微差式等；按测量方式分类有偏差式、零位式和微差式等；按测量系统是否向被测对象施加能量作用可分为主动式按测量系统是否向被测对象施加能量作用可分为主动式和被动式；和被动式；按敏感元器件与被测物体是否有机械接触可分为接触式按敏感元器件与被测物体是否有机械接触可分为接触
16、式和非接触式；和非接触式；按被测量是否随时间变化可分为静态测量和动态测量。按被测量是否随时间变化可分为静态测量和动态测量。14直接法、间接法测量直接法、间接法测量 n使用能对被测量做出直接反映的测量器具对被测使用能对被测量做出直接反映的测量器具对被测量进行测量，这种方法称为直接测量法。量进行测量，这种方法称为直接测量法。在直接测量中，除测量器具之外，参与测量过程的量在直接测量中，除测量器具之外，参与测量过程的量只有待测量本身。只有待测量本身。n如果已知待测量与其它量有确定的函数关系，可如果已知待测量与其它量有确定的函数关系，可以测其它量，然后再通过已知的函数关系求得待以测其它量，然后再通过已知
17、的函数关系求得待测量值，这种方法称为间接测量法。测量值，这种方法称为间接测量法。已知的函数关系可能是某种物理、化学规律，也可以已知的函数关系可能是某种物理、化学规律，也可以是人为定义某种特定关系。是人为定义某种特定关系。15联立测量法或组合测量法联立测量法或组合测量法 n有时一个对象的假设干个量值须同时测量，而已有时一个对象的假设干个量值须同时测量，而已知的函数关系式数目较少，这种情形下往往需要知的函数关系式数目较少，这种情形下往往需要直接、间接方法联合使用。直接、间接方法联合使用。n即用直接法测出能测的几个量值，代入已知函数即用直接法测出能测的几个量值，代入已知函数关系式中求解出不易直接测的
18、未知参数值。关系式中求解出不易直接测的未知参数值。例如直流电功率的测量，以往是用间接法测量，直接例如直流电功率的测量，以往是用间接法测量，直接测电流和电压，然后由公式测电流和电压，然后由公式P=UI求功率。求功率。n直接测量简捷、迅速、实时性强，间接测量费时直接测量简捷、迅速、实时性强，间接测量费时多、手续繁，只是在不便直接测量的情形下才采多、手续繁，只是在不便直接测量的情形下才采用。随着技术的开展，越来越多的间接测量手段用。随着技术的开展，越来越多的间接测量手段可以实现直接化，使日益增多的对象能实时测量。可以实现直接化，使日益增多的对象能实时测量。16 偏差式、零位式、微差式测量法偏差式、零
19、位式、微差式测量法 n事先标定测量器具的起始点（通常为零点）。测量中，事先标定测量器具的起始点（通常为零点）。测量中，测量仪表对待测量的反映是仪表某个输出量相对于起测量仪表对待测量的反映是仪表某个输出量相对于起始点的偏差。这种方法称为偏差式测量法始点的偏差。这种方法称为偏差式测量法。n零位式测量法是将被测量与一个精度较高的标准量比零位式测量法是将被测量与一个精度较高的标准量比较，用指零仪表来指示比较的结果，如果被测量与标较，用指零仪表来指示比较的结果，如果被测量与标准量相等，指零仪表就指向零，否则指向正和负准量相等，指零仪表就指向零，否则指向正和负。n微差式测量法综合了偏差式的速度和零位式的精
20、度的微差式测量法综合了偏差式的速度和零位式的精度的优点。微差式测量法先将被测量优点。微差式测量法先将被测量X与标准量与标准量N比较，比较，并取差值并取差值XN，然后用偏差式测量法求得偏差，然后用偏差式测量法求得偏差值值，简单计算，简单计算XN。如果。如果N ，总的测量，总的测量结果准确度会很高。结果准确度会很高。176.3 测量误差测量误差 n在任何测量过程中，都不可防止地要产生误差。在任何测量过程中，都不可防止地要产生误差。为了评估测得值的可靠程度，必须正确地估算误为了评估测得值的可靠程度，必须正确地估算误差。差。n测量误差是测得值测量误差是测得值X与真值与真值X0之差之差X：XXX0 n实
21、践中，被测量真值实践中，被测量真值X0是不知道的，所以只能估是不知道的，所以只能估算测量误差。算测量误差。18绝对误差和相对误差绝对误差和相对误差 n绝对误差为绝对误差为XXX0有用中往往指出有用中往往指出X的最小值，记为的最小值，记为min，称为极限，称为极限误差，从而有误差，从而有 XminX0Xminn相对误差为相对误差为相对误差用于不同数量级、不同类型量的测量结果之相对误差用于不同数量级、不同类型量的测量结果之间精确程度的比较。而绝对误差只能用于判断对同一间精确程度的比较。而绝对误差只能用于判断对同一被测量的测量精确程度。被测量的测量精确程度。19工具误差和方法误差工具误差和方法误差
22、n工具误差是由所使用的器具、仪表等工具不完善工具误差是由所使用的器具、仪表等工具不完善而造成的误差。器具、仪表等越简陋，引起的工而造成的误差。器具、仪表等越简陋，引起的工具误差越大。具误差越大。n方法误差是由于测量方法不当或所依赖的理论有方法误差是由于测量方法不当或所依赖的理论有缺陷导致的误差。例如把非线性特性当作线性特缺陷导致的误差。例如把非线性特性当作线性特性对待、或线性化处理不当等。性对待、或线性化处理不当等。20系统误差、随机误差和粗大误差系统误差、随机误差和粗大误差 n系统误差是在相同测量条件下屡次测量同一被测系统误差是在相同测量条件下屡次测量同一被测量所呈现的有规律的误差。工具误差
23、和方法误差量所呈现的有规律的误差。工具误差和方法误差都属于系统误差。重新选择测量方法、改用较高都属于系统误差。重新选择测量方法、改用较高精度的工具可以减小工具误差。精度的工具可以减小工具误差。n随机误差是由一系列不易操作的偶然因素引起的随机误差是由一系列不易操作的偶然因素引起的测量误差，故又称为偶然误差。测量误差，故又称为偶然误差。n系统误差决定了测量准确性；随机误差决定了测系统误差决定了测量准确性；随机误差决定了测量重复性。量重复性。n粗大误差是指测量结果中出现的明显不符合事实粗大误差是指测量结果中出现的明显不符合事实或由于重大误操作引起的误差。或由于重大误操作引起的误差。216.4 信号处
24、理和信息管理信号处理和信息管理 n在信号处理方面，由于现代计算机的出现，除了计在信号处理方面，由于现代计算机的出现，除了计算外，还增加了存贮等功能，因此使过去的数据计算外，还增加了存贮等功能，因此使过去的数据计算变为今天的信号处理。算变为今天的信号处理。由于传感器能够实现低本钱的现场处理功能，使得各种由于传感器能够实现低本钱的现场处理功能，使得各种补偿得以实现。补偿得以实现。现场处理功能还可以把测得的信号变换成便于在通讯线现场处理功能还可以把测得的信号变换成便于在通讯线路上传输的形式，以便传输给主机进行进一步处理。路上传输的形式，以便传输给主机进行进一步处理。有现场处理能力的传感器和换能器还可
25、以作常规的自检有现场处理能力的传感器和换能器还可以作常规的自检和自校。和自校。主机甚至可以下放一些决策权给传感器和换能器。主机甚至可以下放一些决策权给传感器和换能器。n由于应用了先进的信号数据处理技术，开展出了所由于应用了先进的信号数据处理技术，开展出了所谓谓“传感器融合传感器融合”和和“数据融合数据融合”的概念，即用来的概念，即用来自多个信息源的信息构成复杂系统的整体图解。自多个信息源的信息构成复杂系统的整体图解。226.5 测量系统的设计测量系统的设计 n机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统，机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统，它把检测、数据处理和显示、故障诊断和报警、它把检
26、测、数据处理和显示、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个传感器、多校验等技术结合在一起。往往是多个传感器、多路信号有机地构成一个测量系统，而不是假设干路信号有机地构成一个测量系统，而不是假设干台仪器仪表的简单合并。台仪器仪表的简单合并。n自动测量系统往往是在线、实时、动态、自动测自动测量系统往往是在线、实时、动态、自动测量。另外，测量系统不应对被测对象造成任何明量。另外，测量系统不应对被测对象造成任何明显的影响，为此常把尽量减少了体积的传感器置显的影响，为此常把尽量减少了体积的传感器置于测量现场，用某种连接方式在一定距离以外接于测量现场，用某种连接方式在一定距离以外接收传感器输出的
27、信号。收传感器输出的信号。23连接方式连接方式 24测量系统总体设计需要的因素测量系统总体设计需要的因素 n确定所需的信息，同时确定为提供所需信息而测量的系确定所需的信息，同时确定为提供所需信息而测量的系统物理参数。统物理参数。n用诸如线性度、精度、分辨率等指标来衡量测量系统的用诸如线性度、精度、分辨率等指标来衡量测量系统的特征、质量及性能。特征、质量及性能。n确认所能容许的最差效果。确认所能容许的最差效果。n测算漂移对系统性能的影响，特别是零漂。测算漂移对系统性能的影响，特别是零漂。n分析影响传感器和换能器工作特性的环境因素，如温度、分析影响传感器和换能器工作特性的环境因素，如温度、干扰等。
28、干扰等。n本钱预算。本钱预算。n信息传送的形式和性质。信息传送的形式和性质。n系统的可靠性。系统的可靠性。n人机界面、测量模块与其它模块的界面。人机界面、测量模块与其它模块的界面。25信息过多或信息缺乏信息过多或信息缺乏 n第一种情况（即提供过多信息）是由于不断提高第一种情况（即提供过多信息）是由于不断提高测量系统的测量水平和不断扩大测量范围所致，测量系统的测量水平和不断扩大测量范围所致，从而形成了一种以过分的高精度和高分辨率采集从而形成了一种以过分的高精度和高分辨率采集所有可以得到的信息的趋势。结果使有用的数据所有可以得到的信息的趋势。结果使有用的数据混在大量无关的信息中，且由于这些无关数据
29、的混在大量无关的信息中，且由于这些无关数据的存在，给系统的数据处理带来了沉重的负担。存在，给系统的数据处理带来了沉重的负担。n第二种情况（即提供信息缺乏）大多因为对测量第二种情况（即提供信息缺乏）大多因为对测量在整个系统中的功能和目的考虑不周所致。这种在整个系统中的功能和目的考虑不周所致。这种不能提供所需要全部信息的缺点会导致系统整体不能提供所需要全部信息的缺点会导致系统整体功能的显著下降。功能的显著下降。26测量系统的详细设计要考虑的因素测量系统的详细设计要考虑的因素 n根据性能要求选择测量方法。根据性能要求选择测量方法。n选择适当的传感器和换能器。选择适当的传感器和换能器。n考虑所需的现场
30、处理功能。考虑所需的现场处理功能。n与传感器、换能器相配合的硬件和机械、电器装与传感器、换能器相配合的硬件和机械、电器装置的规格及专用器材的制造。置的规格及专用器材的制造。n有关的软件及软件编制。有关的软件及软件编制。n整个测量系统的设计过程中，必须认识到测量系整个测量系统的设计过程中，必须认识到测量系统和整个系统的联系，包括和其它子系统的联系。统和整个系统的联系，包括和其它子系统的联系。27一个实例一个实例运货卡车悬挂系统运货卡车悬挂系统 n测量系统的任务是测出每个车轮相对于车身在垂测量系统的任务是测出每个车轮相对于车身在垂直方向的位置、速度和加速度以及汽车行驶速度直方向的位置、速度和加速度
31、以及汽车行驶速度和转向角度。这些信号都要送到微处理器中，并和转向角度。这些信号都要送到微处理器中，并由此确定各执行机构的动作。由此确定各执行机构的动作。最正确的测量方法是测量位移和加速度，通过对加速最正确的测量方法是测量位移和加速度，通过对加速度计的输出进行积分而得到速度。度计的输出进行积分而得到速度。最正确选择是：将一个可调直线式电感传感器安装在最正确选择是：将一个可调直线式电感传感器安装在轴上，以把所需行程减少。轴上，以把所需行程减少。因为传感器易受灰尘、水和腐蚀性盐的影响。因此，因为传感器易受灰尘、水和腐蚀性盐的影响。因此，需要把传感器安装在一个封闭罩内，以充分保护其不需要把传感器安装在
32、一个封闭罩内，以充分保护其不受环境的影响。受环境的影响。应在离悬挂系统较远的地方安装一个信号处理器，并应在离悬挂系统较远的地方安装一个信号处理器，并用双绞线屏蔽电缆进行通信。用双绞线屏蔽电缆进行通信。28另一个实例另一个实例金属塑性成形过程金属塑性成形过程 n测量系统的任务是实时测量成形过程中的以下参测量系统的任务是实时测量成形过程中的以下参数：数：总变形力。总变形力。模具的错移力。模具的错移力。成形件特殊部位单位压力的大小、方向。成形件特殊部位单位压力的大小、方向。压力中心的位置。压力中心的位置。相对应的变形速度。相对应的变形速度。29金属塑性成形过程测量系统金属塑性成形过程测量系统 n位移
33、采用差动式位移传感器或光栅式位移传感器来测量。位移采用差动式位移传感器或光栅式位移传感器来测量。n通过对位移信号微分来得到设备的加载速度信号，然后对通过对位移信号微分来得到设备的加载速度信号，然后对成形件的变形量进行实时测量，最后得到对应于每一成形成形件的变形量进行实时测量，最后得到对应于每一成形件、每一变形阶段的变形速度。件、每一变形阶段的变形速度。n变形力和模具错移力分别采用变形力和模具错移力分别采用4只和只和6只电阻片式测力传感只电阻片式测力传感器来测量；特殊部位的单位压力采用假设干只特别的压力器来测量；特殊部位的单位压力采用假设干只特别的压力传感器来测量；通过对传感器来测量；通过对4只
34、测变形力传感器的安装位置和只测变形力传感器的安装位置和测量数据计算可以得到压力中心位置。测量数据计算可以得到压力中心位置。n由于传感器的输出信号很小，需经由前置放大器、隔离放由于传感器的输出信号很小，需经由前置放大器、隔离放大器、高精度电源组成的信号处理电路加以处理，再经过大器、高精度电源组成的信号处理电路加以处理，再经过由由A/D换能器和多路转换开关组成的采集系统将模拟量转换能器和多路转换开关组成的采集系统将模拟量转化为数字量输入计算机进行记录和处理，并在屏幕上实时化为数字量输入计算机进行记录和处理，并在屏幕上实时显示。显示。n计算机对数据实时处理和实时显示需要编写专门的软件。计算机对数据实时处理和实时显示需要编写专门的软件。1,无摩擦测量无摩擦测量 2,无限的机械寿命无限的机械寿命 3,无限的分辨率无限的分辨率 4,零位可重复性零位可重复性 具有光学放大作用和具有光学放大作用和误差平均效应，因而误差平均效应，因而能提高测量精度能提高测量精度 30作业题为课后思考题作业题为课后思考题 n2.测量系统有哪些主要指标？测量系统有哪些主要指标？n3.测量方法有哪些分类形式？测量方法有哪些分类形式？31演讲完毕，谢谢观看！