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毕业设计 测量物体转动惯量的系统，共29页，7244字
摘要
随着科学技术的迅猛发展，转动惯量作为一个重要的工程参数，在越来越多的领域受到重视，如何更方便、快捷、准确地测量转动惯量成为了一个迫切需要解决的问题。
本文基于三线摆手动测量转动惯量的方法，设计出能够较精确的测量物体转动惯量的系统，体现出测量的方便、快捷、准确，并考虑其可行性。经在实验室检验该转动惯量测量系统，得到的测量误差小于0.05。
关键词：转动惯量，三线摆，测量系统，发光二极管，电路设计，光敏电阻

目录
第1章 引 言 1
1.1 技术现状分析 1
1.2 主要研究内容 1
第2章 转动惯量的理论研究 3
2.1 转动惯量 3
2.2 转动惯量的物理意义 3
2.3 转动惯量的应用 4
第3章 物体转动惯量的测试方法分析 6
3.1 用线摆法测量物体转动惯量 6
3.2 测试方法分析 8
第4章 转动惯量信号采集方式设计 10
4.1 方案设计 10
4.1.1 方案设计一：用变磁阻式转速传感器实现信号采集 10
4.1.2 方案设计二：用光电编码器实现信号采集 13
4.1.3 方案设计三：用光电耦合器实现信号采集 17
4.1.4 方案设计四：用电平位移电路实现信号采集 23
4.2 方案分析 23
4.3 方案的比较选取 25
第5章 电平位移电路采集信号的相关设计 26
5.1 信号发生装置(发光二极管)设计制作 26
5.2 信号接收及转换装置(电平位移电路)设计制作 28
5.2.1 电路设计 28
5.2.2 电子元器件的选取与功能分析 30
5.2.3 电路盒制作 35
5.3 信号显示装置（电子示波器） 36
5.4 信号数目限制装置（MCS-51单片机） 37
第6章 测试机构设计 38
6.1 圆盘释放装置的设计 38
6.1.1 释放机构设计 38
6.1.2 夹头设计 39
6.1.3 机构控制转动角度的原理 40
6.2 测试装置固定机构的制作 41
第7章 实验调试 42
7.1 实验流程图 42
7.2 准备工作 43
7.3 进行实验 43
7.4 数据处理 45
7.4.1 原手动方式的数据测量 45
7.4.2 测试方式改进后的数据测量 46
第8章 结 论 48
参考文献 49
致 谢 50
附 录 51
附录1 公式的推导 51
附录2 MCS-51单片机控制采集脉冲数的程序 53
附录3 将周期值转变为转动惯量值的程序（C语言） 54