專利名稱：一種角速度測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬測量儀器技術領域，特別是涉及一種角速度測量裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的角速度測量裝置結構復雜，大都帶有傳感器、信號放大器等部件，成本高、維護困難，本實用新型利用彈簧的受力形變與滑動電阻電壓值的改變，測量并計算待測旋轉物體的角速度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種角速度測量裝置，利用機械裝置將角位移量轉化為線位移量，配合簡單的數(shù)學計算即可得出待測旋轉物體角速度的大小。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種角速度測量裝置，包括電源、開關、滑動變阻器、電壓表、滑塊、彈簧、外殼、導桿，所述的電源、開關、滑動變阻器三者串聯(lián)，所述的電壓表兩端分別連接滑動變阻器的滑動臂以及電源的一端，所述的滑動變阻器滑動臂還與滑塊固結，所述的滑塊兩側分別連接彈簧，所述的兩根彈簧另一端分別固定在外殼內(nèi)部的兩側，所述的導桿穿過滑塊及彈簧，所述的滑塊位于導桿中部，且所述的滑塊、彈簧均可沿導桿作往復滑動，所述的導桿兩端分別固定在外殼內(nèi)部的兩側，所述的外殼外部的兩側分別連接旋轉軸與待測旋轉物體。所述的電源由正極出發(fā)依次串聯(lián)開關、滑動變阻器后回到電源負極。所述的滑動變阻器電阻值均勻分布。所述的彈簧為輕質彈簧。所述的兩根彈簧彈性系數(shù)相等。所述的兩根彈簧原長相等。所述的彈簧在自由狀態(tài)下時，所述的滑塊位于導桿正中間。所述的導桿外表面光滑。
_2] 有益.效果本實用新型利用機械裝置將角位移量轉化為線位移量，配合簡單的數(shù)學計算即可得出待測旋轉物體角速度的大小，裝置結構合理且簡潔、制造及維護成本低、故障率低、操作方便、實用性強。

圖I為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型使用時，滑塊偏移示意圖；I.滑塊2.彈簧3.外殼4.導桿5.旋轉軸6.待測旋轉物體E.電源S.開關R.滑動變阻器V.電壓表具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。如圖I所示，本實用新型包括電源E、開關S、滑動變阻器R、電壓表V、滑塊I、彈簧
2、外殼3、導桿4，所述的電源E、開關S、滑動變阻器R三者串聯(lián)，所述的電壓表V兩端分別連接滑動變阻器R的滑動臂以及電源E的一端，所述的滑動變阻器R滑動臂還與滑塊I固結，所述的滑塊I兩側分別連接彈簧2，所述的兩根彈簧2另一端分別固定在外殼3內(nèi)部的兩側，所述的導桿4穿過滑塊I及彈簧2，所述的滑塊I位于導桿4中部，且所述的滑塊I、彈簧2均可沿導桿4作往復滑動，所述的導桿4兩端分別固定在外殼3內(nèi)部的兩側，所述的外殼3外部的兩側分別連接旋轉軸5與待測旋轉物體6。 所述的電源E由正極出發(fā)依次串聯(lián)開關S、滑動變阻器R后回到電源E負極。所述的滑動變阻器R電阻值均勻分布。所述的彈簧2為輕質彈簧。所述的兩根彈簧2彈性系數(shù)相等。所述的兩根彈簧2原長相等。所述的彈簧2在自由狀態(tài)下時，所述的滑塊I位于導桿4正中間。所述的導桿4外表面光滑。本實用新型使用時，打開開關S，并將旋轉軸5與待測旋轉物體6分別連接外殼3的兩側，使整個測量裝置隨待測旋轉物體6 —同旋轉，滑塊I受其自身的離心力影響將會向待測旋轉物體6 —側偏移，如圖2所示，此時靠近待測旋轉物體6 —側的彈簧2會縮短，靠近旋轉軸5 —側的彈簧2會伸長，且該縮短量與該伸長量相等，滑塊I的偏移帶動與其固連的滑動臂一同移動，從而改變滑動變阻器R的阻值，進而反應在電壓表V上。設滑塊I的質量為m，兩根彈簧2的彈性系數(shù)均為k (若兩根彈簧2的彈性系數(shù)不等，只需將下式中的2k替換為兩根彈簧2的彈性系數(shù)之和ki+k2即可)，滑動變阻器R總長度為h，電源E電壓為E，測量時電壓表V讀數(shù)為U。彈簧2形變提供的彈力與滑塊I所受的向心力相等，即2kx = mco2(l_x)(I)
■7
_]則#=^1(2)(2)式中等號右邊僅有一個未知量，即為彈簧2的形變量X，根據(jù)電壓表V的讀數(shù)U，通過下式計算
Γ U社)— = -
E h(3)結合(I)(2) (3)式得
權利要求1.一種角速度測量裝置，包括電源(E)、開關(S)、滑動變阻器(R)、電壓表(V)、滑塊(I)、彈簧(2)、外殼(3)、導桿(4)，其特征在于所述的電源(E)、開關(S)、滑動變阻器(R)三者串聯(lián)，所述的電壓表(V)兩端分別連接滑動變阻器(R)的滑動臂以及電源(E)的一端，所述的滑動變阻器(R)滑動臂還與滑塊(I)固結，所述的滑塊(I)兩側分別連接彈簧(2)，所述的兩根彈簧(2)另一端分別固定在外殼(3)內(nèi)部的兩側，所述的導桿(4)穿過滑塊(I)及彈簧(2)，所述的滑塊(I)位于導桿(4)中部，且所述的滑塊(I)、彈簧(2)均可沿導桿(4)作往復滑動，所述的導桿(4)兩端分別固定在外殼(3)內(nèi)部的兩側，所述的外殼(3)外部的兩側分別連接旋轉軸(5 )與待測旋轉物體(6 )。
2.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的電源(E)由正極出發(fā)依次串聯(lián)開關(S)、滑動變阻器(R)后回到電源(E)負極。
3.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的滑動變阻器(R)電阻值均勻分布。
4.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的彈簧(2)為輕質彈簧。
5.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的兩根彈簧(2)彈性系數(shù)相等。
6.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的兩根彈簧(2)原長相坐寸ο
7.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的彈簧(2)在自由狀態(tài)下時，所述的滑塊(I)位于導桿(4)正中間。
8.如權利要求I所述的一種角速度測量裝置，其特征在于所述的導桿(4)外表面光滑。
專利摘要本實用新型涉及一種角速度測量裝置，包括電源、開關、滑動變阻器、電壓表、滑塊、彈簧、外殼、導桿，所述的電源、開關、滑動變阻器三者串聯(lián)，所述的電壓表兩端分別連接滑動變阻器的滑動臂以及電源的一端，所述的滑動變阻器滑動臂還與滑塊固結，所述的滑塊兩側分別連接彈簧，所述的兩根彈簧另一端分別固定在外殼內(nèi)部的兩側，所述的導桿穿過滑塊及彈簧，所述的滑塊位于導桿中部，且所述的滑塊、彈簧均可沿導桿作往復滑動，所述的導桿兩端分別固定在外殼內(nèi)部的兩側。本實用新型利用機械裝置將角位移量轉化為線位移量，配合簡單的數(shù)學計算即可得出待測旋轉物體角速度的大小，裝置結構合理且簡潔、制造及維護成本低、故障率低、操作方便、實用性強。
文檔編號G01P3/44GK202770851SQ20122040184
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2012年8月14日
發(fā)明者馮娜, 程冬冬, 丁彩紅 申請人:東華大學