函式記錄儀

函式記錄儀

函式記錄儀全稱為X-Y函式記錄儀,它是將通過感測器(如:壓力感測器,電流感測器,位移感測器等)測得的變化用函式圖像的形式繪製在記錄紙上,它能將函式可視化供人們參考,函式記錄儀在科研,石油,化工,機械,冶金,醫療,電工與電子技術方面都有非常廣泛的套用。

組成部分,作用以及工作原理,用途,

組成部分

函式記錄儀由四大部分組成,一,信號處理系統, 它的作用在於將電信號轉化為機械位移。二,記錄筆(包括記錄筆記錄同時滑動的橫樑),它通過移動將信號處理系統傳送過來的信號記錄在記錄紙上。三,手動調節系統,在非記錄狀態時通過調節X,Y旋鈕,實現記錄筆自由
定位坐標原點;倍數調節旋鈕,實現自由調整圖象大小的目的。落筆/起筆開關則調節記錄筆是抬起還是落下,歸零/記錄開關決定函式記錄儀是否進行記錄。四,送紙機構,將坐標記錄紙送出以便記錄筆可以劃出圖線。

作用以及工作原理

函式記錄儀是一種自動平衡式儀表,它能高精度地自動顯示和記錄已轉化成電壓的信號,最常用的是閉環零位平衡系統的伺服記錄儀。
伺服記錄儀系統是若待記錄的直流信號電壓ui與電位計的比較電壓u0不相等,則有電壓ue輸出。電壓ue經調製、放大、解調後驅動伺服電動機,電動機軸的轉動通過傳動帶(或鋼絲)等傳動機構帶動記錄筆作直線運動,實現信號的記錄,同時與記錄筆相連的電位器的電刷也隨著移動,從而改變著u0的值。當u0=ur時,ue=0,後續電路沒有輸出,伺服電動機停轉,記錄筆不動。信號電壓ur不斷變化,記錄筆就跟蹤運動。由於電位器是線性變化的,所以記錄筆的運動幅值與ur的幅值成正比。由於採用零位平衡原理,記錄的幅值準確性高,一般誤差小於全量程的±0.2%。但是,由於傳動機構的機械慣性大,頻率回響通常在10Hz以下,所以只能記錄變化緩慢的信號。
伺服記錄儀的閉環零位平衡系統
如果將記錄紙固定不動,使用兩個互相垂直的記錄筆,它們分別由兩套零位平衡伺服系統驅動,那么在記錄紙上便描繪出兩個被測量的關係曲線,這就是x-y函式記錄儀的工作原理。
x-y函式記錄儀是一種最常用的通用筆式記錄儀。其x、y軸各由一套獨立的隨動系統驅動,使記錄筆能在幅面寬大的記錄紙上精確記錄函式曲線。在載入速率比較緩慢的力學性能試驗中是測量和記錄負荷-變形曲線的理想設備。
x-y函式記錄儀結構
隨動系統由輸入端、平衡電橋、衰減器、放大器和伺服電動機組成。輸入電壓ΔU經過適當衰減,調整到合適的靈敏度,與平衡電橋輸出電壓合成ΔE,經放大器推動電動機轉動。它拖動滑線電阻R3和R4變化,使得平衡電橋輸出電壓改變,直至合成電壓ΔE=0時停止。在這個調節過程中,與滑線電位器上的滑動觸點同步的記錄筆隨之而動,它記錄了輸入電壓ΔU變化的全部過程。如果ΔE=0時手動調節電位器,改變R1和R4,也會迫使電機拖動記錄筆移動,改變R3和R4,使得ΔE=0,這就是記錄儀上手動調節記錄筆位置的工作原理。

用途

x-y函式記錄儀驅動數字式x-y記錄儀也用作計算機的外圍設備——數字式繪圖儀。如果配置多路通道,就可組成多筆函式記錄儀,這種儀器可同時描繪幾個因變數與自變數之間的關係,即y1=f(x1),y2=f(x2),y3=f(x3),…,以便進行分析對比。因此,x-y記錄儀的用途很廣,常用來記錄磁性材料的B-H曲線、電子器件的頻率特性曲線等。如配上相應感測器,便可用來顯示和描繪溫度、壓力、流量、液位、力矩、速度、應變、位移、振動等的兩變數間的函式關係曲線或變數的時間歷程曲線。

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