结构:光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成,标尺光栅一般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中,光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。
简述计量光栅的结构和基本原理介绍如下:光栅是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件,它主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常,标尺光栅固定在机床的活动部件上(如工作台或丝杠),光栅读数头安装在机床的固定部件上(如机床底座),二者随着工作台的移动而相对移动。
光栅尺的工作原理:光栅尺是一种基于光学原理的测量装置,它利用光栅的特性来提供精确的位移反馈。在数控机床等精密机械中,光栅尺常被用作直线或角位移的检测工具。其输出的信号为数字脉冲,具备较大的检测范围、高精度和快速响应的特性。
光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中。磁栅尺是磁栅数显系统的基准元件。波长就是磁栅尺的长度计量单位。
光栅尺位移感测器***简称光栅尺***,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移感测器经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的讯号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。
以透射光栅为例,当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说,莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。
1、用这个莫尔条纹进行测量的话,可能就是测量的就是特别准确,而且就是使用起来比较方便,操作比较实用一些。
2、均化误差作用 莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成,例如每毫米100线的光栅,10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹,这样栅距之间的相邻误差就被平均化了,消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。
3、莫尔条纹主要起放大作用,从公式W=ω/θ可以看出,由于θ角度非常小,因此莫尔条纹的纹距W要比栅距ω大得多,这样,虽然光栅栅距很小,但莫尔条纹却清晰可见,便于测量。
4、莫尔条纹测量位移的工作原理是利用光学干涉原理。在被测物表面和参考平面之间,放置一片透明的薄膜,使得光线在两个表面之间反射和折射,形成干涉条纹。当被测物体发生形变或位移时,薄膜的厚度也会随之发生变化,导致干涉条纹的位置发生移动。
杨氏模量数据处理过程通常涉及测量、计算和分析几个主要步骤。在进行杨氏模量测量之前,需要准备合适的实验设备和材料,如试样、测量装置和控制系统等。试样通常选择具有代表性且质量良好的材料,以确保测量结果的准确性。测量装置则需要具备高精度和高稳定性,以减小误差。
杨氏模量数据处理过程如下:第一步,首先打开“杨氏模量测量数据处理”相关的Excel文档。第二步,找到“杨氏模量测量数据处理”所涉及的参数,接着打开公式,找到计算方法。第三步,接着点击“杨氏模量测量数据处理”的公式,此时会根据你填写的参数生成相关结果。
x=8*[0,1,2,3,4,5,6];%输入砝码的数量。
拉伸法测定钢铁直径的数据处理。操作方法:调节杨氏模量测定仪三角底座上的调整螺钉,使支架、细钢丝铅直,使平台水平。将光感放在两前脚放在平台前面的横槽中,后脚放在钢丝下端的夹头上适当位置,不能与钢丝接触,不要靠着圆孔边, 也不要放在夹缝。
伸长法测定杨氏du弹性模量-注意事项:在增减钢丝的负荷,测量钢丝伸长量的过程中,不要中途停顿而改测其他物理量,因为钢丝在增减负荷时,如果中途受到另外干扰,则钢丝的伸长(或缩短)量将产生变化,导致误差增大。其它各量应在钢丝伸长量之后进行测量。影响较大的测量误差应该是在望远镜中对标尺的读数。
《大学物理实验》伸长法测定杨氏弹性模量-注意事项:在增减钢丝的负荷,测量钢丝伸长量的过程中,不要中途停顿而改测其他物理量,因为钢丝在增减负荷时,如果中途受到另外干扰,则钢丝的伸长(或缩短)量将产生变化,导致误差增大。其他各量应在钢丝伸长量之后(或之前)进行测量。
操作人员技能:操作人员的技能和经验也是影响测量结果的一个因素。操作人员的误差、实验的可重复性和操作规程的执行情况等因素都可能影响测量结果的准确性。综上所述,测量金属杨氏弹性模量时需要注意以上因素的影响,尽可能保证实验条件的稳定性和可控性,以获得更加准确的测量结果。
系统误差:实验过程中,杨氏模量测量仪,一般没有调节成标准状态的功能,因此,测量时基本是在非标准状态下进行,存在着系统误差。
使得镜子里标尺的刻度像会变化一定刻度,通过刻度变化可以计算出钢丝长度变化。放大倍数与镜面到尺面距离,镜子支架长度有关。光杠杆放大法是一种利用光学放大方法测量微小位移的装置。由于在拉伸法测量杨氏模量的实验中,金属丝的伸长量很难测量,所以必须使用光杠杆放大后,才能够测量出来。