第5章 角度与角位移测量传感器

i ,i 1
4．直径误差 为减小度盘圆分度误差对测量的 影响，很多测角仪器或瞄准度盘 对径位置上两刻线的平均位置读 数，或在对径位置上安置两个读 数显微镜取其读数的平均值作为 测得值。这时度盘的分度精度不 再以单个刻线误差作指标，而以 度盘对径位置上两刻线分度误差 的平均值作指标，该平均值即为 直径误差，用(i)表示。直径误 差的一般表达式为
（二）在工具显微镜上测量角度
各种角度样板和切削刀具上的角度、螺纹塞规和丝杠 上的牙型半角、齿条上的齿形角等均可在工具显微镜上 用测角目镜进行测量。采用影象法测量时，需使工具显 微镜成象的平行光与被测角度所在平面垂直，通过调焦 即可在目镜视场内得到被测角边缘的轮廓象。旋转目镜 分划板，使中央米字虚线分别与被测角两边轮廓对准， 即可在目镜的读数显微镜中读数，两次读数值之差就是 被测的角度值。为了提高测量精度，米字线在对准轮廓 时不采用测长时所用的压线法，而是采用对线法。即使 米字虚线与轮廓边缘保持一条狭窄光隙，以光隙上下宽 度是否一致来判断对准与否。
角度单位及量值传递
• 前已述及，在长度测量中有长度基准及 其量值传递的问题。那么角度测量中是 否也有角度基准与量值传递的问题呢？ 将被测角度与标准角度进行比较并确定 被测角度的量值，这是角度测量。而标 准角度则应事先用精度更高的角度标准 检定过。这种逐级用高精度角度标准检 定低精度角度标准的过程，就是角度量 值的传递过程．
( B A)
二、角度和锥度的间接测量法
在有的情况下对角（锥）度的直接测量很不方 便或达 到测量精度的要求，就要采用间接测量的 方法。角（锥）度的间接测量，是直接测量与该 角（锥）度有关的若干长度量，再通过它们之间 的函数关系计算得到被测角（锥）度。由于长度 测量可以达到很高精度，所以间接测角方法要比 一般测角方法精度更高，这在小角度测量时表现 的更为突出。

4 . 根据工作转角 α 求出导线长度 L.
(3 . 2-3)1
L.• = 一3旦60;:-1tD
5. 求出 导线直径 d
d = j#卜f-4 叫 →o仇.川0
(3.2-4).
(3~ 2 一日，
式中 0.0ω3 是环形电位器导线臣间间隙.
6队. 求总电阻 R
R= 卫L
?dzj
(3 . 2一份，
式中 U.一电位器端电压 (V) J j一允许电流密度 (A/mm').
移，可用任一垂直于转轴的直线(例 如 δ五〉在这个时间内转过的
角度。来表示。如图 3. 1. 1 所示。
~ 3. 1. 2 有关公式
角速度 ω 公式为
图 3. 1 .1 角位移
dB
ω - dt
(3.1-1)
式中 dt一单位时间，
d8一单位时间内的角位移。
角加速度 α 公式为
= dZ(}
a dt2
(3. 1-2)
7. 确 定 骨架高度 h 一臣导 线长度 L. 为
10 = 60', l' = 60" 。
3. 百进制
百进制是将整个圆的圆心角分成 400 等分 ， 每一等分记作 1 B' 1 B 分成 100 等分，每一
等分记作 1. ， r 分成 100 等分，每一等分记作 1飞 19=100C， 1" =10俨.
4 . 密位制 e密位"是军用光学仪器的一科角度计量单位，常见于炮用测角仪中。目前世界各国对密 位的定义不统一，主要有两种 z
工作原理 线绕电位器式角位移传感器的工作原理如图 3 . 2 . 1 所示。 它是将传感器的 转
~ --， _3 轴 与 破 测 角度的转轴相 连。当被测物 体转过一个角 度时 ，电 刷在电位器上有一 个相对应的角位移，在输出端就有一个与

② 整平的目的是使经纬仪的纵轴严格铅垂，从而使水平度 盘和横轴处于水平位置，垂直度盘位于铅垂平面上。
③ 顺序：先粗略整平、粗略对中，采用先对中后整平方式。然 后精确整平、精确对中，这一步采用先整平后对中。
粗略对中和粗略整平
①安置三脚架使架头大致水平，目估初步对中；
②转动对中器目镜调焦螺旋，使对中标志（小圆圈或十字丝） 清晰，再转动对中器物镜调焦螺旋，使地面点清晰；
（1）当视线上倾，竖盘读数增加，则竖角 ＝目标读数－视线水平读数；
（2）当视线上倾，竖盘读数减小，则竖角 ＝视线水平读数－目标读数。
270 180 0
90
盘左
左 ＝ 90L
右＝R270
90 0 180
270
1 2 (左 右 )＝ 1 2 [R ( L ) 1 8 ] 盘0右
竖盘指标差
水准管气泡居中后指标线偏离标准位置的角度为x，称为垂
5
6
2″4 ° ′ 3″0 ° ′ ″
一测回平 各测回平均 附
均方向
方向 注
7
8
9
°′″
°′″
90 01 18
181 54 00 243 32 54
304 06 36
270 01 24
01 54 186Leabharlann 33 06124 06 18
0 00 00 91 52 36
48
153 31 30
36 214 05 12
第四章§5.1 水角准度测测量量和原水理准仪
一、水平角测量原理
水平角：相交的两直线之间的夹角在水平面上的投影
(0~360˚) 。
ba
A
0
90 a
B
O
270

第五章传感器1 认识传感器2 常见传感器的工作原理及应用必备知识基础练1.位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑片P,通过电压表显示的数据,来反映物体M位移的大小不动时,滑片P位于滑动变阻器正中间位置,则下列说法正确的是( )A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M不动时,电路中没有电流D.物体M不动时,电压表没有示数2.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b通过导线与恒定电源两极相接。

若振动膜a周期性振动,则( )A.a振动过程中,a、b板间的电场强度不变B.a振动过程中,a、b板所带电荷量不变C.a振动过程中,灵敏电流计中始终有方向不变的电流D.a向右的位移最大时,a、b板所构成的电容器的电容最大3.如图所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在开始对膜片施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从灵敏电流表右接线柱流入时指针向右偏)( )A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动4.如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为( )A.h增大B.h减小C.h不变D.无法确定5.如图所示,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED间距不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )A.当滑片P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑片P,L消耗的功率都不变6.(多选)电阻R随温度T变化的图线如图所示。