精密测量仪按照测量对象的不同,精密仪器可以划分为以下几类:①几何量精密仪器。主要包括检测各种几何量的精密仪器,如立式测角仪、激光干涉比长仪、经纬仪、三坐标测量机、圆度仪、轮廓仪和扫描隧道显微镜等测量仪器。②热工量精密仪器。主要包括温度、湿度、压力、流量检测精密仪器,如各种气压计、真空计、多波长测温仪表、流量计和高度表等。③机械量精密仪器。主要包括各种测力仪器、应变仪、加速度与速度测量仪、转矩测量仪、振动测量仪、多功能材料实验机和布氏硬度计等。④时间频率精密仪器。主要包括各种计时仪器与仪表、原子钟、时间频率测量仪等。⑤电磁精密仪器,主要用于测量各种电量和磁量,如电流表、电压表、功率表、电阻测量仪、电容测量仪、静电仪和磁参数测量仪等。⑥无线电精密仪器。主要包括示波器、信号发生器、相位测量仪、频谱分析仪和动态信号分析仪等。⑦光学与声学精密仪器。主要包括光谱仪、光度计、色度计、激光参数测量仪、光学传递函数测量仪、噪声测量仪和声呐测量仪等。⑧电离辐射精密仪器。主要包括各种放射性、核素计量、X和λ等射线计量仪器等。 现代化测量仪的技术发展。负荷测量仪
模拟式位移传感器将被测位移变换为模拟量信号输出的测量元件。通常由变换元件、导向构件和测量力弹簧等部分构成,有时传感器还包括测量电路的一部分。模拟式位移传感器按变换元件工作原理又可分为电阻式、电容式、电感式、涡流式、光电式和霍尔式等。图为电感式位移传感器的结构示意图,变换元件主要是由线圈和磁芯构成的差动电感线圈。测量位移时,传感器的测量端与被测对象接触,量端感受位移S,并通过测杆使磁芯作相应的移动,因而使线圈的电感量发生变化,而发出信号。测量电路将传感器输出信号转换和放大后,由指示器指示被测位移值。磁芯的运动方向由测杆与外壳的滑动配合来限制。测量力弹簧给出使量端与被测物在测量时保持接触所需的测量力。模拟式位移传感器结构较简单、价格较低,因此使用范围很广。测量上限值为130微米~625毫米,测量误差为0.01~2%。负荷测量仪位移速度测量仪的特点与应用。
精密仪器的发展趋势可以概括为以下几个方面:(1)精密仪器的结构向光机电整合方向发展。光机电整合本质上是一个高度跨领域整合的工程技术,包括机电整合、光电技术、光机整合乃至微机电或微光机电系统等几大领域,光电、机电或光机组件(或系统)皆是现代精密仪器的基本构成要素。(2)精密仪器的尺寸向微型化方向发展。纳米级的精密机械研究成果、基因层次的生物学研究成果、新型微型传感器研究成果,以及特种功能材料研究成果不断涌现,为精密仪器向微型化方向发展提供了技术支持。(3)精密仪器的通信向网络化方向发展。以因特网为先进的网络技术的出现以及与其他高新科技的互相融合,不仅已开始将智能互联网产品带入现在生活,而且也为精密仪器技术带来了前所未有的发展空间和机遇,具备网络功能的新型精密仪器应运而生。(4)精密仪器的功能向虚拟化方向发展。美国国家仪器公司较早提出了“软件就是仪器”的设计思想,虚拟精密仪器技术突破了传统精密仪器的概念框架,得到了很快的发展。相比而言,虚拟精密仪器对被测量的处理和计算可以更复杂,速度更快,测试结果的表达方式更加丰富多样,能更方便地存储和交换测试数据,价格低并且技术更新越来越快。
精密工程测量的比较大特点是要求的测量精度很高。精度这一概念包含的意义很广,分相对精度和高度精度。相对精度又有两种,一种是一个观测量的精度与该观测量的比值,比值越小,相对精度越高,如边长的相对精度。但比值与观测量及其精度这两个量都有关,同样是1∶1000000,观测量是10m和是10km时,精度分别为0.01mm和10mm,故有可比性较差的缺点;另一种是一点相对于另一点,特别是邻近点的精度,这种相对精度与基准无关,便于比较,但是各种组合太多,如有100个点,每一个点就有99个这样的相对精度。高度精度也有两种,一是指一个观测量相对于其真值的精度,这一精度指标应用比较多。由于真值难求,通常用其**或是值代替。但这一高度精度指标也有弊病,有时,它也与观测量的大小有关,如长度观测量。另一种是指一点相对于基准点的精度,该精度与基准有关,并且只能在相同基准下比较 位移速度测量仪的操作步骤。
现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合学科,涉及很多的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。三坐标测量机(CMM)是适应上述发展趋势,它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是现代工业生产的要求。同时,作为下世纪的重点发展目标,各国在微/纳米测量技术领域开展了应用研究。 位移速度测量仪和其他测量仪的区别。负荷测量仪
精密测量仪对于智能生活做出了非常重大的意义。负荷测量仪
智能仪器具有功能较多,应用极其越来越多。多功能的特点主要是通过间接测量来实现的,配置各种传感器或转换器实现进一步扩展测量功能的作用。②面板控制采用数量有限的单触点功能键和数字键输人各种数据及控制信息,按键需完成多次复用(一键多用),甚至通过一定的键序(键语)进行编程,从而使得仪器的使用非常方便,极其灵活而多样化。③面板显示采用各种数码显示器件,如液晶数码显示器、发光二极管显示器、荧光和辉光数码显示器。④常带有GPIB通用接口,有完善的远程输人和输出能力。有些仪器也配置BCD码并行接口或RS-”2C串行接口,均可纳人自动测试系统中工作。⑤除了能通过接口电路接入自动测试系统中之外,仪器本身具备一定的自动化能力,如自动量程转换、自动调零、自动校准、自动检查及自动诊断、自动调整测试点等。⑥利用微处理器执行准确或精密的测量算法,做到克服或弥补仪器硬件电路的缺陷和弱点,从而获得较高的性价比。智能仪器是以微处理器为基础而设计制造的。负荷测量仪