第五章機(jī)電一體化系統(tǒng)的元、部件特性分析ch

1、1第五章第五章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的元、部件特性分析第一節(jié)第一節(jié) 自動(dòng)控制理論與機(jī)電一體化系統(tǒng)自動(dòng)控制理論與機(jī)電一體化系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的元、部件動(dòng)態(tài)特性機(jī)電一體化系統(tǒng)的元、部件動(dòng)態(tài)特性第三節(jié)第三節(jié) 傳感器的動(dòng)態(tài)特性傳感器的動(dòng)態(tài)特性第四節(jié)第四節(jié) 電氣執(zhí)行元件的特性分析電氣執(zhí)行元件的特性分析2機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作過(guò)程控制目的機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作過(guò)程控制目的有兩個(gè)：其一是根據(jù)操作條件的變化，制定最佳操作方案；其二是對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制，提高控制性能，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的目的功能。 對(duì)被控對(duì)象來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的各構(gòu)成要素的特性參數(shù)比較容易掌握，而隨操作條件和環(huán)境條件變化的過(guò)程控制較難掌握，為此

2、，以反饋控制理論反饋控制理論為基礎(chǔ)的控制理論是機(jī)電一體化系統(tǒng)不可缺少的理論基礎(chǔ)。3 反饋：反饋：“反饋”是通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)傳感裝置將輸出量的全部或一部分返回到輸入端，使之與輸入量進(jìn)行比較，用其偏差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，反饋控制的目標(biāo)是使該偏差為零。 傳遞函數(shù)與拉普拉斯變換：傳遞函數(shù)與拉普拉斯變換：在經(jīng)典控制理論中，研究機(jī)電體化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的，而傳遞函數(shù)是通過(guò)數(shù)學(xué)中的拉普拉斯變換定義的。 獲取傳遞函數(shù)的方法：獲取傳遞函數(shù)的方法： 當(dāng)系統(tǒng)(或執(zhí)行元件)的運(yùn)動(dòng)能夠用相關(guān)定律(如電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)等的某些定律)描述時(shí)，該系統(tǒng)(或執(zhí)行元件)的傳遞函數(shù)就可用理論推導(dǎo)的方法理論推導(dǎo)的方法求出。 對(duì)

3、那些無(wú)法用相關(guān)定律推導(dǎo)其傳遞函數(shù)的系統(tǒng)(或執(zhí)行元件)，可用實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法建立其傳遞函數(shù)。4 常用函數(shù)的拉氏變換和反變換可從拉氏變換表中查出，通常不必自己計(jì)算。一、拉普拉斯變換與傳遞函數(shù)5 一般來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化系統(tǒng)(或元件)的輸入量輸入量(或稱輸入信號(hào))和輸出量輸出量(或稱輸出信號(hào))可用時(shí)間函數(shù)時(shí)間函數(shù)描述，輸入量與輸出量之間的因果關(guān)系因果關(guān)系或者說(shuō)系統(tǒng)（或元件）的運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性可用微分方程微分方程描述。 系統(tǒng)(或元件)的運(yùn)動(dòng)特性也可以用傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)描述。 線性定常系統(tǒng)線性定常系統(tǒng)( (或元件或元件) )的傳遞函數(shù)定義為：的傳遞函數(shù)定義為：零初始值下，系統(tǒng)（元件）輸出量拉氏變換與輸入量拉氏變

4、換之比。 當(dāng)系統(tǒng)受到外部干擾時(shí)，其輸出量必將發(fā)生變化，但由于系統(tǒng)總含有慣性或儲(chǔ)能元件，其輸出量不可能立即變化到與外部干擾相應(yīng)的值，而需要有一個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就是系系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程。統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程。 二、系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程特性6 系統(tǒng)（或執(zhí)行元件）在階躍信號(hào)作用下(即操作量階躍變化時(shí))的過(guò)渡過(guò)程，大致可分為穩(wěn)定過(guò)程穩(wěn)定過(guò)程、不穩(wěn)定過(guò)程不穩(wěn)定過(guò)程( (發(fā)散發(fā)散) )、穩(wěn)定過(guò)程穩(wěn)定過(guò)程( (有振蕩有振蕩) )三種情況，并可近似地用傳遞函數(shù)表示。圖5.1 過(guò)程的瞬態(tài)響應(yīng)7 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)有時(shí)也稱伺服機(jī)構(gòu)伺服機(jī)構(gòu)，它是以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其輸出量隨輸入量的變化而變化，因此，有時(shí)也稱隨動(dòng)

5、系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)。 如果輸出量不僅受輸入量控制，而且反饋回來(lái)影響輸入量，則稱其為閉環(huán)控制閉環(huán)控制或反饋控制反饋控制。并且由于系統(tǒng)是利用輸出量與輸入量之間的偏差進(jìn)行控制的，故又稱負(fù)反饋負(fù)反饋控制控制。對(duì)于輸出量與輸入量之間只有順向作用，而無(wú)反向聯(lián)系的控制，則稱其為開(kāi)環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制。 實(shí)例 三、伺服系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)特性89 根據(jù)控制系統(tǒng)框圖，和系統(tǒng)中各元件的傳遞函數(shù)，以及控制理論，可以寫(xiě)出系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)。可以分析：可以分析： 1）系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)，即系統(tǒng)響應(yīng)的快速性和振蕩性。 2）系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，即穩(wěn)態(tài)誤差的大小。10 流經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)隨時(shí)間連續(xù)變化時(shí)，則稱系統(tǒng)為連連續(xù)時(shí)間系

6、統(tǒng)續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，其信號(hào)為連續(xù)時(shí)間信號(hào)；在系統(tǒng)中，只要有一個(gè)地方的信號(hào)是脈沖信號(hào)或數(shù)字信號(hào)時(shí)，就稱系統(tǒng)為離散系統(tǒng)離散系統(tǒng)或稱采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)，其脈沖信號(hào)或數(shù)字信號(hào)稱為離散信號(hào)離散信號(hào)或采樣信號(hào)采樣信號(hào)。 所謂采樣采樣是指將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖或數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。采樣控制系統(tǒng)包括一般的采樣系統(tǒng)一般的采樣系統(tǒng)和數(shù)字控?cái)?shù)字控制系統(tǒng)制系統(tǒng)。四、采樣控制簡(jiǎn)介一般采樣控制系統(tǒng)實(shí)例 圖5.7 爐溫控制系統(tǒng)原理圖12圖圖5.10 5.10 采樣系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)采樣系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)保持器保持器被控對(duì)象被控對(duì)象反饋元件反饋元件誤差信號(hào)誤差信號(hào)采樣信號(hào)采樣信號(hào)保持器處理之后保持器處理之后的采樣信號(hào)的采樣信號(hào)13圖圖5.11 5

7、.11 數(shù)字控制系統(tǒng)工作原理框圖數(shù)字控制系統(tǒng)工作原理框圖系統(tǒng)中含有數(shù)字計(jì)算機(jī)或者數(shù)字式控制系統(tǒng)的系統(tǒng)，稱之為數(shù)字控制系統(tǒng)。信號(hào)的采樣信號(hào)的采樣信號(hào)的復(fù)現(xiàn)信號(hào)的復(fù)現(xiàn)14圖圖5.12 A/D5.12 A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程轉(zhuǎn)換過(guò)程將采樣信號(hào)，也就是時(shí)間上離散而幅值上連續(xù)的信號(hào)，量化后成為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程，這是一個(gè)近似過(guò)程，稱為量化過(guò)程量化過(guò)程。15圖圖5.12 D/A 5.12 D/A 轉(zhuǎn)換過(guò)程轉(zhuǎn)換過(guò)程每個(gè)采樣周期內(nèi)保持?jǐn)?shù)字信號(hào)為常值。16 機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)和電子信息處理(控制)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成。各子系各子系統(tǒng)的輸入與輸出統(tǒng)的輸入與輸出之間不一定成比例關(guān)系，可具有某種頻率

8、可具有某種頻率特性特性(動(dòng)態(tài)特性或傳遞函數(shù))，即輸出可能具有與輸入完全不同的性質(zhì)。 本章主要介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)傳感系統(tǒng)和執(zhí)行元件系統(tǒng)執(zhí)行元件系統(tǒng)等幾個(gè)子系統(tǒng)的基本特性，并從機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素的角度說(shuō)明其分析方法。17 機(jī)械系統(tǒng)是由軸、軸承、絲杠及連桿等機(jī)械零件構(gòu)成的，其功能是將一種機(jī)械量變換成與目的要求對(duì)應(yīng)的另將一種機(jī)械量變換成與目的要求對(duì)應(yīng)的另一種機(jī)械量一種機(jī)械量。 例如，有的連桿機(jī)構(gòu)就是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)。機(jī)械系統(tǒng)在傳遞運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還將進(jìn)行力(或轉(zhuǎn)矩)的傳遞。因此，機(jī)械系統(tǒng)的各構(gòu)成零部件必須具有承受其所受力(或轉(zhuǎn)矩)的足夠強(qiáng)度和剛度的尺寸。但尺寸一大，

9、質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就大，系統(tǒng)的響應(yīng)就慢。 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖（線性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）（線性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)） 回轉(zhuǎn)-直線(或直線-回轉(zhuǎn))線性變換機(jī)構(gòu)圖a齒輪齒條機(jī)構(gòu)圖；圖b滾珠絲杠副21 機(jī)構(gòu)靜力學(xué)所研究的問(wèn)題是： 機(jī)構(gòu)輸出端所受負(fù)載(力或轉(zhuǎn)矩)向輸入端的換算； 機(jī)構(gòu)內(nèi)部的摩擦力(或轉(zhuǎn)矩)對(duì)輸入端的影響； 求由上述各種力或重力加速度引起的機(jī)構(gòu)內(nèi)部各連桿、軸承等的受力。 這里主要對(duì)研究機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中機(jī)電有機(jī)結(jié)合最重要的第一、第二個(gè)問(wèn)題加以敘述。第三個(gè)問(wèn)題是機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)中要研究的重要問(wèn)題，此處予以省略。22 在機(jī)構(gòu)內(nèi)部摩擦損失小時(shí)，應(yīng)用虛功在機(jī)構(gòu)內(nèi)部摩擦損失小時(shí)，應(yīng)用虛功原理便可得到輸出負(fù)載向輸入端的換算。

10、原理便可得到輸出負(fù)載向輸入端的換算。1）單輸入）單輸入單輸出機(jī)械系統(tǒng)單輸出機(jī)械系統(tǒng)yyxyxFxyFFddnnynnxMMMyFTTTxF),(),(22112211yTxFxyFFxxyyFy = f(x),M,M,M,T,T,TFxxFyyy = f(x)2）多輸入）多輸入多輸出機(jī)械系統(tǒng)多輸出機(jī)械系統(tǒng) 輸入功的總和與輸出功的總和：輸入功的總和與輸出功的總和：輸入力與輸出負(fù)載的關(guān)系：輸入力與輸出負(fù)載的關(guān)系：23 機(jī)構(gòu)內(nèi)部由于摩擦阻力的存在，機(jī)構(gòu)的輸入與輸出變換關(guān)系機(jī)構(gòu)內(nèi)部由于摩擦阻力的存在，機(jī)構(gòu)的輸入與輸出變換關(guān)系難于確定。但對(duì)于線性系統(tǒng)而言，變換關(guān)系的變化可認(rèn)為僅與難于確定。但對(duì)于線性系統(tǒng)

11、而言，變換關(guān)系的變化可認(rèn)為僅與摩擦角相關(guān)，與輸入轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)。摩擦角相關(guān)，與輸入轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)。 1）機(jī)械線性變換機(jī)構(gòu)）機(jī)械線性變換機(jī)構(gòu) 主要有絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主要有絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖5.21 滑動(dòng)絲杠變換機(jī)構(gòu) 24圖5.21 滑動(dòng)絲杠變換機(jī)構(gòu)r0絲杠螺紋中徑處半徑；Tx使絲杠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)所需轉(zhuǎn)矩；FxFn 、 uFn在x向的分力；Fy螺母所受的向上推力，也為Fn 、 uFn在y向的分力；u摩擦系數(shù)；25 絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，F(xiàn)n與與uFn在在x向和向和y向的傳動(dòng)分力向的傳動(dòng)分力Fx, Fy：sincoscossinnnynnxFFFFFF)arcta

12、ntan(00rFrFTyxx)arctantan(0r可推導(dǎo)出使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩：可推導(dǎo)出使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩：得出得出Fy 向向Tx 轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換的變換系數(shù)為：變換系數(shù)為：因摩擦阻力存在，該值會(huì)有變化，因摩擦阻力存在，該值會(huì)有變化， 但不受輸入轉(zhuǎn)角的影響。但不受輸入轉(zhuǎn)角的影響。262）非線性變換機(jī)構(gòu)）非線性變換機(jī)構(gòu) 由于機(jī)械變換中固然存在摩擦阻力，一般情況下，非線由于機(jī)械變換中固然存在摩擦阻力，一般情況下，非線性變換機(jī)構(gòu)的變換關(guān)系具有不確定性。性變換機(jī)構(gòu)的變換關(guān)系具有不確定性。 因此，在機(jī)械變換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能地減少機(jī)械傳因此，在機(jī)械變換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能地減少機(jī)械傳動(dòng)的摩擦阻力。動(dòng)

13、的摩擦阻力。 27其輸入動(dòng)力其輸入動(dòng)力T與輸出外載荷與輸出外載荷Fy的關(guān)系可寫(xiě)為：的關(guān)系可寫(xiě)為：yFaT)cos()sin(cosarctan其中：其中：ABCabFyy因摩擦阻力存在，從因摩擦阻力存在，從Fy向向T的變換的變換系數(shù)與系數(shù)與有關(guān)，但不是比例關(guān)系。有關(guān)，但不是比例關(guān)系。28 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)是研究機(jī)構(gòu)要素的慣性、機(jī)構(gòu)中各元部件的剛性機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)是研究機(jī)構(gòu)要素的慣性、機(jī)構(gòu)中各元部件的剛性所產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題。所產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題。 主要研究?jī)?nèi)容：主要研究?jī)?nèi)容： 1、平面平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要素的動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要素的動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 2、空間空間運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要素的動(dòng)態(tài)力和

14、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要素的動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 3、Lagrange公式與動(dòng)態(tài)力或轉(zhuǎn)矩向輸入端的換算公式與動(dòng)態(tài)力或轉(zhuǎn)矩向輸入端的換算 剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。剛體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 4、機(jī)構(gòu)輸出端的彈性與動(dòng)態(tài)特性。、機(jī)構(gòu)輸出端的彈性與動(dòng)態(tài)特性。 彈性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。彈性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。 由于動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究較為復(fù)雜，在此不做講解。由于動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究較為復(fù)雜，在此不做講解。29 機(jī)電一體化中傳感器輸入量多為機(jī)械物理量，最終輸出應(yīng)機(jī)電一體化中傳感器輸入量多為機(jī)械物理量，最終輸出應(yīng)為與控制系統(tǒng)相匹配的電信號(hào)物理量。在此過(guò)程中要經(jīng)過(guò)一為與控制系統(tǒng)相匹配的電信號(hào)物理量。在此過(guò)程中要經(jīng)過(guò)一定的參量變換，

15、即需定的參量變換，即需傳遞函數(shù)（動(dòng)態(tài)特性）轉(zhuǎn)換傳遞函數(shù)（動(dòng)態(tài)特性）轉(zhuǎn)換。 傳感器檢測(cè)信號(hào)的一般變換過(guò)程：傳感器檢測(cè)信號(hào)的一般變換過(guò)程：機(jī)械量變換機(jī)械-電氣變換運(yùn)算放大電路GmGmeGexsyvv 輸入量與電信號(hào)輸出量之間的變換關(guān)系（傳遞函數(shù)）輸入量與電信號(hào)輸出量之間的變換關(guān)系（傳遞函數(shù)） Gs = Gm Gme Ge 除此之外，有時(shí)還需整形濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換的處理變換等信除此之外，有時(shí)還需整形濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換的處理變換等信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程。號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程。30 傳感器變換器的變換過(guò)程，依據(jù)所選用傳感器的類(lèi)傳感器變換器的變換過(guò)程，依據(jù)所選用傳感器的類(lèi)型和所轉(zhuǎn)換物理量的處理過(guò)程及要求不同，通常分為型和所轉(zhuǎn)換物理量

16、的處理過(guò)程及要求不同，通常分為以下幾種形式。以下幾種形式。 1）電）電/磁變換磁變換 機(jī)械機(jī)械電電/磁變換、電磁變換、電磁變換。動(dòng)電式、靜電式、磁變換。動(dòng)電式、靜電式、磁阻式、磁阻式、霍爾效應(yīng)式霍爾效應(yīng)式等。等。 2）壓電變換：壓電元件。）壓電變換：壓電元件。 3）應(yīng)變）應(yīng)變/電阻轉(zhuǎn)換電阻轉(zhuǎn)換 機(jī)械位移機(jī)械位移阻抗轉(zhuǎn)換。應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片等。阻抗轉(zhuǎn)換。應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片等。 4）光電變換）光電變換 光信號(hào)光信號(hào)電信號(hào)轉(zhuǎn)換。光電二極管、光敏晶體管。電信號(hào)轉(zhuǎn)換。光電二極管、光敏晶體管。311. 電子2. 導(dǎo)體3. 磁鐵4. 磁場(chǎng)5. 電源霍爾效應(yīng)：霍爾效應(yīng)：是指當(dāng)固體導(dǎo)體有電流通過(guò)，且放置在一

17、個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷載子受到磁場(chǎng)力而偏向一邊，繼而產(chǎn)生電壓。電場(chǎng)力會(huì)平衡磁場(chǎng)力。32 動(dòng)電式變換器：動(dòng)電式變換器：將回轉(zhuǎn)或平移機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種將回轉(zhuǎn)或平移機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種變換器。變換器。dtdiLvdxdyksdtdiLvdtdksRLsKsGme/1動(dòng)電式變換器的變換式為（動(dòng)電式變換器的變換式為（k感應(yīng)電壓常數(shù)）：感應(yīng)電壓常數(shù)）：或或傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)：當(dāng)當(dāng)Ls/R1時(shí)，時(shí)，Gmed/C，輸出與力成比例。，輸出與力成比例。34 這類(lèi)傳感器變換器指在一定檢測(cè)范圍內(nèi)輸入與輸出之間這類(lèi)傳感器變換器指在一定檢測(cè)范圍內(nèi)輸入與輸出之間近似地成正比。近似地成正比。 傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)：G

18、m = K。鐵氧體鐵芯一次線圈二次線圈yyy發(fā)光元件受光元件（1）差分變壓器。）差分變壓器。（2）靜電式變換器。）靜電式變換器。（3）應(yīng)變計(jì)測(cè)量應(yīng)力變）應(yīng)變計(jì)測(cè)量應(yīng)力變化的變換器?；淖儞Q器。（4）光電編碼器。）光電編碼器。35 將被檢測(cè)量將被檢測(cè)量x變換成機(jī)械變量變換成機(jī)械變量y的過(guò)程中，在力或位的過(guò)程中，在力或位移的變化速度較快時(shí)，若要滿足一定的變換精度，變移的變化速度較快時(shí)，若要滿足一定的變換精度，變換器的頻率使用范圍將受到一定的限制，即避免變換換器的頻率使用范圍將受到一定的限制，即避免變換器產(chǎn)生共振（器產(chǎn)生共振（變換器固有頻率變換器固有頻率n應(yīng)為使用最高頻率的應(yīng)為使用最高頻率的10倍以

19、上倍以上）。這一特性是傳感檢測(cè)系統(tǒng)的重要特性。）。這一特性是傳感檢測(cè)系統(tǒng)的重要特性。36 對(duì)于典型的質(zhì)量、彈簧、阻尼系統(tǒng)（檢測(cè)對(duì)象為位移對(duì)于典型的質(zhì)量、彈簧、阻尼系統(tǒng)（檢測(cè)對(duì)象為位移x）0kyyyxm 運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)方程：mkn/固有頻率：固有頻率：mk2/阻阻 尼尼 比：比： 2222nnmssssxsysG 傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)：0.11010.110= 0.10.20.50.711振幅頻率特性曲線振幅頻率特性曲線只有當(dāng)只有當(dāng)/n1 1時(shí)，才有時(shí)，才有|Gm|=1。只有降低系統(tǒng)的固有頻率，才能只有降低系統(tǒng)的固有頻率，才能正確測(cè)量變化緩慢的振動(dòng)信號(hào)。正確測(cè)量變化緩慢的振動(dòng)信號(hào)。/n|Gm|37 常用執(zhí)行元件有電氣式、液壓式、氣壓式，輸入信號(hào)盡管有常用執(zhí)行元件有電氣式、液壓式、氣壓式，輸入信號(hào)盡管有所不同，但輸出均為機(jī)械量（位移、力等），由此所具有的工所不同，但輸出均為機(jī)械量（位移、力等），由此所具有的工作特性也有所不同。作特性也