1、第四章 精密仪器机械系统的设计,第一节 机械传动机构,1、基本概念 2、齿轮传动副3、螺旋传动副4、连杆机构5、凸轮机构6、结构分析举例,传动比/传动系数,传动形式主要参数,运动简图,？,机械传动机构特性小结,机械传动机构特性小结,结构分析步骤,1、绘制运动简图（1）分析整个机构的工作原理；（2）分析相邻构件之间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目；（3）选择适当的视图平面；（4）绘图。,求运动系统的作用方程：S4(1),2、计算传动系数,S4,S2,S1,D2,D3,D1,3,1,4,2,S3,例1、平板玻璃摆动式目镜测微器,1-目镜，2-分划板，3-微动手轮，4-伞齿轮副， 5-端面凸轮
2、， 6-杠杆， 7-平板玻璃固定， 8-分度盘,1*、绘制运动简图:（1*）分析整个机构的工作原理；（2）分析相邻构件之间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目；（3）选择适当的视图平面；（4）绘图。,2、确定传动级数；3、计算各级传动比/系数；4、计算总传动比/系数。,平板玻璃摆动式目镜测微器,4,3,2,2,1,O1,O2,A,B,O3,1,3级传动:1、齿轮传动：1-2 2、凸轮传动： 2-S3、摆杆机构：S-3,1,2,S,3,例2、杠杆齿轮式测微仪,2级传动:1、摆杆传动： S - 2、齿轮传动： -2,2,杆1,齿轮1,齿轮2,指针2,转轴3,轴3,表盘3,例3 丝杠弹性缩小工作台
3、,精密仪器执行机构（工作台）的组成及常用部件：,(1)驱动装置(2)导向装置(3)传动装置(4)工作台,例3 丝杠弹性缩小工作台,？,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,6,6,杠杆式位移缩小机构,l1,l1,l2,l2,xo,xi,p,？,第五章 光学系统,5.1 基本理论5.2 典型光学元件5.3 典型光学系统,几何光学：光线、成像物理光学：干涉、衍射,反射镜、平面镜、平板、棱镜*透镜、光栅,眼睛显微镜、望远镜,理想光学系统,高斯公式：,f =-f,1、人眼结构特点,远视眼及其校正,l1/l,:0+有限距离,近视眼及其校正,l 1/l,：0-有限距离,2、显微镜,景深：,测量显
4、微镜J15,技术参数：,光学放大倍数：25X 100X；测量工作台读数装置主要规格: x/y轴移动测量范围：50/13毫米;测微器分度值：0.01毫米； 测量台刻度盘分度范围：0- 360； 测量台刻度盘之分度值：1；测量台刻度盘游标读数示值：6；照明方式：反射光(自然光)；测量精度：仪器值误差(5+L/15)微米；仪器示值误差：包括测量误差与仪器系统误差。 注：测量地点温度变化(203)C；L被测件长度（毫米）仪器主要尺寸：测量台与物镜间之最大距离：80毫米测量工作台直径：120毫米仪器外形尺寸：高325*长262*宽220(毫米)仪器重量级：约10.6公斤,物镜,参数：放大倍数/数值孔径，
5、机械筒长/载玻片厚度。,VHX-600超景深三维显微系统,KEYENCE(基恩士),超景深实时的景深合成,三维显示多次聚焦合成,超高清晰度3CCD模式,超高清晰度3CCD模式,像素移位法,CCD横向与纵向各移动1/3个像素，相机拍摄总共九幅图像，并最终合成一幅图像,2、显微镜,目镜成虚像:,近视：lA”B” lAB,lA”B”,lAB,3、望远镜,开普勒望远镜,=l,远视：目镜成实像,3、望远镜,伽利略望远镜,=l,远视：目镜成实像,第六章 伺服系统设计,了解精密仪器的控制系统的基本概念、组成、分类、基本要求。掌握开环伺服系统及闭环伺服系统的组成、主要部件、设计步骤。,内 容,6.1 概述6.
6、2 开环伺服控制系统设计6.3 闭环伺服控制系统设计,6.2 开环伺服控制系统设计,一、执行元件类型及特点二、步进电机原理三、步进电机的驱动控制系统四、步进电机主要性能参数 五、开环控制的伺服系统设计,讨论一,1、直线式步进电机原理/磁悬浮列车的运行原理2、磁悬浮列车运行状态控制： 位移、速度、方向、定位3、磁悬浮列车运行控制系统设计 原理、系统框图,美国“超级环”,讨论二,1、直流/交流伺服 电机原理，主要参数2、直流/交流（伺服）电机运行状态控制： 转角、速度、方向、定位3、直流/交流电机运行控制系统设计,讨论三*,1、步进电机细分的原理2、以二相步进电机（或实验二所用电机）为例，设计10细分电路。给出细分电路的控制字，画出电机各相线圈的输入电信号。,A B A B,0 20 40 60 80,电机各相线圈的电信号,f0new20f0,?,0.910细分,正弦脉宽调制SPWM,
