压电石英力传感器及动态切削测力仪PDF电子书下载

目录 1

绪论 1

（Ⅰ） 1

（Ⅱ） 2

一、为什么要研究动态切削测力仪 3

二、压电测力仪技术性能特点 4

三、压电切削测力仪发展简况 7

一、石英晶体的物理、机械性能 10

§1-1石英晶体 10

第一章 压电机理与压电效应表达式 10

二、石英晶体的结构 11

三、α石英的晶轴系和直角坐标系 12

四、石英晶体的缺陷 13

§1-2压电机理与压电效应表达式 14

一、压电机理 14

二、正压电效应与逆压电效应 16

三、压电效应表达式的建立 17

四、压电系数及压电系数矩阵的物理意义 19

§1-3石英晶体的几何切型 21

一、几何切型的分类 22

二、各种石英晶体几何切型的符号表示法 22

第二章 石英晶体力传感器的设计与制造 25

§2-1石英晶体力传感器技术性能指标 25

§2-2力传感器用石英晶体几何切型的选择 26

一、用于测量法向载荷（F？）的石英晶片几何切型的选择 27

二、用于测量切向载荷Fx（Fy）石英晶片几何切型的选择 27

§2-3晶组与晶组的组合 29

三、用于测量扭转力矩（M）的石英晶片几何切型的设计 29

一、晶轴方向的判别 30

二、单元晶组的构成 33

三、组合晶组的构成 35

§2-4石英晶体力传感器灵敏度的分析与计算 36

一、传感器的灵敏度 37

二、石英晶体力传感器灵敏度的计算 37

三、电荷灵敏度的变化规律 38

§2-5传感器的结构设计 48

一、组合晶组的结构设计 49

二、晶体盒的结构设计 56

§2-6传感器的横向效应 61

一、单向传感器（单元晶组）在力电转换中可能出现的横向干扰 62

二、多向传感器（或组合晶组）在力电转换中可能出现的向间横向干扰 63

三、减少或避免横向干扰的基本措施和途径 67

§2-7压电石英力传感器工艺规程 70

一、三向力传感器装配工艺规程 71

二、传感器的电子束封焊 72

三、提高传感器绝缘阻抗的工艺措施 75

§2-8压电传感器的等效电路 76

四、传感器装配的超净环境 76

§2-9典型压电石英力传感器 78

一、单向压电石英力传感器 79

二、拉力传感器 81

三、双向压电石英力传感器 82

四、双向压电石英扭矩传感器 83

五、三向压电石英力传感器 85

六、压电石英小力值传感器 87

一、静态误差的定义方法 89

§3-1传感器的静态标定 89

第三章 传感器的性能检定 89

二、静态标定装置 91

三、采用“逐级加、卸载法”进行静态标定的方法与步骤 94

§3-2三向力传感器静态标定装置 96

一、原理与结构 97

二、精度与刚度 100

三、切向力加载点最佳位置的选择 102

§3-3压电力传感器检定举例 104

一、绝缘电阻 104

二、静态标定 105

三、动态标定 109

四、灵敏度温度系数 109

五、分辨率 111

六、密封试验 111

第四章 压电力传感器的正确使用与维护 112

§4-1传感器的正确使用 112

一、传感器的定位与安装 112

二、传感器预加载荷的确定 113

三、合理量程的确定 115

§4-2传感器的维护与保养 116

第五章 压电动态切削测力仪的设计与制造 118

§6-1对动态测力仪设计的技术要求 118

四、传感器环境温度与湿度的确定 118

§5-2几种典型压电测力仪介绍 120

一、压电式车削测力仪 120

二、铣削测力仪（测力平台） 132

三、钻削测力仪 135

四、磨削测力仪 138

一、传感器的选择原则 145

§5-3测力仪用传感器的选择与配置 145

二、传感器的配置原则 146

§5-4测力仪上传感器的预载与分载 149

一、测力仪上传感器的预载方式 149

二、分载原理及其应用 152

§5-6测力仪的结构设计与计算 155

一、车削测力仪的结构设计与计算 156

二、铣削测力仪（测力平台）的结构设计 175

§5-6压电测力仪的制造工艺 188

一、压电测力仪的技术要求 189

二、压电测力仪体的主要工艺规程 191

第六章 测力仪的动态响应及动态测量误差分析 195

§6-1测力仪的频率响应 195

一、测力仪的数学模型及频率特性 196

二、动态误差与工作频带 200

§6-2测力仪的瞬态响应 204

一、测力仪对斜坡力的响应及其误差 205

二、测力仪对阶跃力的响应及其误差 206

三、测力仪的脉冲响应及其误差 209

§6-3装在机床构件上测力仪的动态特性 211

§6-4压电式测力仪动态设计需要考虑的几个问题 213

一、动态设计时必要的初姑条件 214

二、关于ωn的设计 214

三、关于ξ的设计 215

第七章 压电测试系统 219

§7-1典型压电测试系统举例 219

§7-2压电测试系统的特点 222

§7-3压电力传感器对测量电路的要求 223

一、电压放大器 225

§7-4电荷放大器原理 225

二、电荷放大器 226

§7-5电荷放大器的选择与使用 230

一、电荷放大器的选择 230

二、电荷放大器使用注意事项 235

三、电荷放大器（FDH-2）操作规程 236

§7-6补偿器原理及选择 237

一、用计算法滑除横向干扰 237

二、用补偿器消除横向干扰 239

四、补偿器的静、动态性能标定 241

三、补偿器制作时注意事项 241

五、补偿器的选择与使用 242

§7-7峰值电压表原理及其选择 243

一、峰值电压表原理 243

二、峰值电压表技术指标及选择 245

§7-8测力平台的测试线路（多分量测试系统） 245

一、三支点6分量测试系统 245

二、四支点6分量测置系统 247

三、多分量测试系统的组合方案 248

§8-1静态标定 250

第八章 切削测力仪性能检定 250

一、静态标定的目的与项目 251

二、标定方法 251

§8-2动态标定 256

一、标定的目的与项目 257

二、标定方法 257

§8-3环境试验 265

一、密封试验 266

二、温度效应试验 266

一、压电测力仪的操作规程 269

§9-1压电测力仪的正确使用 269

第九章 压电测力仪的应用 269

二、压电测力仪使用注意事项 270

三、测力系统常见故障排除 272

§9-2压电测力仪的应用实例 273

一、YDC-78型测力仪在金属切削原理教学实验的应用 274

二、应用压电测力仪对动态切削力的研究 274

三、用压电测力仪对切削过程的振动和动态特性进行研究 282

四、压电测力仪在国防工程上的应用 283

主要参考文献 284