第五章 記錄及顯示儀(補充)

1、中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）1聰明人之所以不會成功，是由于他們?nèi)狈β斆魅酥圆粫晒?，是由于他們?nèi)狈皂g的毅力。我的成就，當歸功于精微的堅韌的毅力。我的成就，當歸功于精微的思索。思索。 英國英國 數(shù)學(xué)家數(shù)學(xué)家 物理學(xué)家物理學(xué)家 天文學(xué)家天文學(xué)家 自然哲學(xué)家自然哲學(xué)家1643-1727 牛頓望遠鏡牛頓望遠鏡 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China uni

2、versity of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）2主要內(nèi)容主要內(nèi)容5.1 概述概述5.2 光線示波器光線示波器5.3 記錄儀記錄儀5.4 磁盤記錄器磁盤記錄器5.5 數(shù)字顯示系統(tǒng)數(shù)字顯示系統(tǒng)中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）35.1 概述概述信號的記錄和顯示信號的記錄和顯示l 通過顯示器提供

3、的數(shù)值和記錄器記錄的數(shù)據(jù)或變成視覺通過顯示器提供的數(shù)值和記錄器記錄的數(shù)據(jù)或變成視覺所能接受的各種波形來了解、分析和研究測量結(jié)果；所能接受的各種波形來了解、分析和研究測量結(jié)果；l 將當時被測的信號記錄或存儲起來，然后隨時重放，以將當時被測的信號記錄或存儲起來，然后隨時重放，以供后續(xù)儀器對所測信號進行分析和處理；供后續(xù)儀器對所測信號進行分析和處理；l 記錄儀可以方便地對記錄曲線的時間軸進行放大，對研記錄儀可以方便地對記錄曲線的時間軸進行放大，對研究短暫的瞬態(tài)過程有很大方便。究短暫的瞬態(tài)過程有很大方便。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university

4、of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）4模擬型指針刻度儀表發(fā)光二極管顯示器指示和顯示儀表數(shù)字型 液晶顯示器陰極射線顯示器顯示和記錄儀器筆式記錄儀模擬型 光線示波器模擬磁帶記錄儀記錄儀器數(shù)字磁帶記錄儀數(shù)字型打印機顯示和記錄儀器一般包括顯示和記錄儀器一般包括指示指示和和顯示儀表顯示儀表、記錄儀器記錄儀器。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記

5、錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）55.2 光線示波器光線示波器 一種常用的模擬式記錄器，主要用于模擬量的數(shù)據(jù)記錄，將信號調(diào)整儀輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號并記錄在感光紙或膠片上，得到試驗變量與時間的關(guān)系曲線。 1. 光線示波器定義光線示波器定義(1) 高的靈敏度；(2) 記錄信號的頻率可達數(shù)千赫；(3) 實現(xiàn)交叉記錄，能最大限度地利用記錄紙；(4) 能夠得到曲線形式的數(shù)據(jù)，且直觀性好。(1) 工作頻率還不夠?qū)挘?2) 記錄曲線不能利用數(shù)字分析儀器或計算機進行處理；(3) 感光記錄紙價格較貴，且不能重復(fù)使用。2. 光線示波器的特點光線示波器的特點 優(yōu)點：優(yōu)點：不足之處：不足之處：中國石油大（華

6、東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）61.1.工作原理工作原理 振動子系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、磁系振動子系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、磁系統(tǒng)、記錄紙機械傳動系統(tǒng)以及統(tǒng)、記錄紙機械傳動系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)。 振動子系統(tǒng)包括：振動子系統(tǒng)包括： l 線圈線圈l 張絲張絲l 恒溫裝置恒溫裝置一、光線示波器的工作原理和結(jié)構(gòu)組成一、光線示波器的工作原理和結(jié)構(gòu)組成 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China

7、university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）7二、振動子特性二、振動子特性MG+MC+Ma=Mi電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩 Mi=kii張絲的彈性反抗力矩張絲的彈性反抗力矩 MG=G 阻尼力矩阻尼力矩CMc JMa 慣性力矩慣性力矩ikGdtdCdtdJi22J為轉(zhuǎn)動慣量為轉(zhuǎn)動慣量1.1.振動子的力學(xué)模型振動子的力學(xué)模型 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程

8、測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）82. 振動子的靜態(tài)特性振動子的靜態(tài)特性ikGiikGdtdCdtdJi22ikIGi=常數(shù)常數(shù)穩(wěn)態(tài)后：穩(wěn)態(tài)后：電流與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系：電流與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系：當當 很小，光點在記錄紙上的偏移很小，光點在記錄紙上的偏移量與偏轉(zhuǎn)角量與偏轉(zhuǎn)角 的關(guān)系為的關(guān)系為11ikYkkISIG光路參數(shù)決定光路參數(shù)決定振動子結(jié)構(gòu)決定振動子結(jié)構(gòu)決定00中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯

9、示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）93. 振動子的動態(tài)特性振動子的動態(tài)特性JGn2CGJikGdtdCdtdJi2222()12iinnkH jJjGk Gj 22( )1nnarctg 幅頻特性幅頻特性 相頻特性相頻特性 頻率響應(yīng)函數(shù)頻率響應(yīng)函數(shù) 2222( )14innk GA 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）10阻尼比阻尼比 0.707，w/wn 0.60.8可確保測量精度?？纱_保測量精度

10、。2222( )14innk GA 22( )1nnarctg 振動子扭振系統(tǒng)幅頻特性振動子扭振系統(tǒng)相頻特性中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）114. 振動子的阻尼振動子的阻尼液體阻尼（固有頻率較高）液體阻尼（固有頻率較高）電磁阻尼（固有頻率較低）電磁阻尼（固有頻率較低）l 固有頻率大于固有頻率大于400Hz的較高頻振動子常采用油阻尼方式；的較高頻振動子常采用油阻尼方式；l 固有頻率小于或等于固

11、有頻率小于或等于400Hz的較低頻振動子常采用電磁阻的較低頻振動子常采用電磁阻尼方式。尼方式。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）125. 振動子的選用原則振動子的選用原則 振動子固有頻率的選擇振動子固有頻率的選擇 固有頻率至少應(yīng)為記錄信號最高頻率的固有頻率至少應(yīng)為記錄信號最高頻率的1.7倍。倍。 靈敏度的選擇靈敏度的選擇 滿足固有頻率的要求下盡量選高靈敏度。滿足固有頻率的要求下盡量選高靈敏度。

12、最大允許電流值的選擇最大允許電流值的選擇 加入并聯(lián)分流電阻（油阻尼），或串、并聯(lián)電磁阻尼。加入并聯(lián)分流電阻（油阻尼），或串、并聯(lián)電磁阻尼。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）13 將一個或多個變量隨時間或另一變量變化的過程轉(zhuǎn)換為可識別和讀取的信號儀器。能保存所記錄的信號變化以便分析處理。記錄儀的最大特點是能自動記錄周期性或非周期性多路信號的慢變化過程和瞬態(tài)電平變化過程。 一一. .記錄儀的定義記錄

13、儀的定義 工作頻率工作頻率 輸入信號動態(tài)范圍輸入信號動態(tài)范圍 記錄線性度記錄線性度 分辨度和失真度分辨度和失真度 響應(yīng)時間響應(yīng)時間 走紙準確度和穩(wěn)定性走紙準確度和穩(wěn)定性 二二. .記錄儀的主要技術(shù)指標記錄儀的主要技術(shù)指標 5.3 記記 錄錄 儀儀 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）141.1.檢流計式筆錄儀檢流計式筆錄儀三、筆式記錄儀三、筆式記錄儀 筆式記錄儀是用筆尖在記錄紙上描繪被測量相對于時

14、間筆式記錄儀是用筆尖在記錄紙上描繪被測量相對于時間或某一參考量之間函數(shù)關(guān)系的一種記錄儀器。或某一參考量之間函數(shù)關(guān)系的一種記錄儀器。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）15檢流計式筆錄儀的特點檢流計式筆錄儀的特點l 主要記錄電流信號。記錄電壓信號時，應(yīng)保持電路中電阻主要記錄電流信號。記錄電壓信號時，應(yīng)保持電路中電阻值的恒定；值的恒定；l 工作中溫度發(fā)生變化時，線圈的電阻、游絲的剛度及磁場工作中溫度發(fā)

15、生變化時，線圈的電阻、游絲的剛度及磁場強度都發(fā)生變化，可以串聯(lián)一個由錳、銅合金制成的溫度補償強度都發(fā)生變化，可以串聯(lián)一個由錳、銅合金制成的溫度補償電阻，以彌補溫度誤差；電阻，以彌補溫度誤差；l 在使用中，應(yīng)對儀器預(yù)熱一定時間，減少溫度的變化；在使用中，應(yīng)對儀器預(yù)熱一定時間，減少溫度的變化；l 由于轉(zhuǎn)動部分具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，其工作頻率不高；由于轉(zhuǎn)動部分具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，其工作頻率不高；l 筆尖和紙接觸所引起的摩擦力矩較大，造成較大的誤差。筆尖和紙接觸所引起的摩擦力矩較大，造成較大的誤差。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of p

16、etroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）162. 函數(shù)記錄儀函數(shù)記錄儀 一種自動平衡式儀表，能高精度地自動顯示和記錄已轉(zhuǎn)一種自動平衡式儀表，能高精度地自動顯示和記錄已轉(zhuǎn)成電壓的信號。成電壓的信號。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）17四、磁帶記錄儀四、磁帶記錄儀 磁帶記錄儀是利用鐵磁性材料的磁化進行記錄的儀

17、器。磁帶記錄儀是利用鐵磁性材料的磁化進行記錄的儀器。 1. .磁帶記錄儀的特點磁帶記錄儀的特點 (1) 記錄頻帶寬；(2) 能同時進行多路信號的記錄，保證其時間和相位關(guān)系；(3) 具有改變時基的能力，可對高頻信號采用快速記錄，慢速重放；對低頻信號可慢速記錄，快速重放；(4) 特別適用于長時間連續(xù)記錄，并將信號長時間保存；(5) 記錄的信息精度高、失真小、線性好；(6) 前面可加放大器，后面可直接與數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接。 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基

18、礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）182. .磁帶記錄儀的結(jié)構(gòu)與工作原理磁帶記錄儀的結(jié)構(gòu)與工作原理 l記錄放大器和重放放大器；記錄放大器和重放放大器；l記錄磁頭和重放磁頭；記錄磁頭和重放磁頭；l磁帶傳動機構(gòu)。磁帶傳動機構(gòu)。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）193. .磁帶記錄儀的類型磁帶記錄儀的類型 1) 模擬式磁帶記錄儀模擬式磁帶記錄儀 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中

19、國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）202) ) 數(shù)字式磁帶記錄儀數(shù)字式磁帶記錄儀 采用的記錄方式是數(shù)字記錄方式，又稱為脈沖碼調(diào)制（PCM）方式。它是把待記錄信號放大后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變成二進制脈沖，并經(jīng)記錄磁頭記錄在磁帶中。重放時再將該信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換還原為模擬信號，恢復(fù)被記錄的信號，或?qū)⒃摯a信號直接輸入數(shù)字處理裝置，進行后續(xù)處理和分析。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China universi

20、ty of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）21五、五、新型記錄儀新型記錄儀 1) 1) 數(shù)字存儲示波器數(shù)字存儲示波器 以數(shù)字形式存儲信號波形，再作顯示，波形可穩(wěn)定保留在顯示屏上，供使用者分析。其中的微處理器可對記錄波形作自動計算，在顯示屏上同時顯示波形的峰峰值、上升時間、頻率以至均方根值等。也可通過計算機接口將波形送至打印機打印。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械

21、工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）222) 無紙記錄儀無紙記錄儀 無紙記錄儀是一種無紙、無筆、無墨水、無一切機械傳動無紙記錄儀是一種無紙、無筆、無墨水、無一切機械傳動機構(gòu)的全新記錄儀器，它以微處理器為核心，將模擬信號轉(zhuǎn)換機構(gòu)的全新記錄儀器，它以微處理器為核心，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，存儲在大容量芯片上，并利用液晶顯示。成數(shù)字信號，存儲在大容量芯片上，并利用液晶顯示。 主要應(yīng)用于生產(chǎn)過程中多路緩變信號長時間巡檢與記錄，主要應(yīng)用于生產(chǎn)過程中多路緩變信號長時間巡檢與記錄，因此采樣頻率較低。因此采樣頻率較低。中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電

22、工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）233) 光盤刻錄機光盤刻錄機 光盤刻錄機有CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW和DVD-RAM等類型，其中目前較常用的是CD-R和DVD-RW兩種。 CD-R光盤的結(jié)構(gòu)光盤的結(jié)構(gòu) CD-RW光盤的結(jié)構(gòu)光盤的結(jié)構(gòu) 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與顯示儀（補充）245.4 磁盤記錄器磁盤記錄器 用于微型計算機以及與之相關(guān)的儀器設(shè)備中。從構(gòu)造上看，磁盤記錄器可分為“軟磁盤”和“硬磁盤”兩大類。 軟磁盤裝配圖軟磁盤裝配圖 硬磁盤外觀圖硬磁盤外觀圖 中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院中國石油大（華東）學(xué)機電工程學(xué)院China university of petroleum (Huadong)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第五章第五章 記錄與顯示儀（補充）記錄與