函数记录仪的作原理

函数记录仪称为X-Y函数记录仪，它是将通过传感器(如:压力传感器，电传感器，位移传感器等)测得的变化用函数图像的形式绘制在记录纸上，它能将函数可视化供人们参考，函数记录仪在科研，石油，化，机械，冶金，疗，电与电子方面都有非常广泛的应用。

作原理

函数记录仪是种自动平衡式仪表，它能度地自动显示和记录已转化成电压的信号，zui常用的是闭环零位平衡系统的伺服记录仪。

伺服记录仪系统是若待记录的直信号电压ui与电位计的电压u0不相等，则有电压ue输出。电压ue经调制、放大、解调后驱动伺服电动机，电动机轴的转动通过传动带(或钢丝)等传动机构带动记录笔作直线运动，实现信号的记录，同时与记录笔相连的电位器的电刷也随着移动，从而改变着u0的值。当u0=ur时，ue=0，后续电路没有输出，伺服电动机停转，记录笔不动。信号电压ur不断变化，记录笔就跟踪运动。由于电位器是线性变化的，所以记录笔的运动幅值与ur的幅值成正比。由于采用零位平衡原理，记录的幅值准确性，般误差小于量程的±0.2%。但是，由于传动机构的机械惯性大，频率响应通常在10Hz以下，所以只能记录变化缓慢的信号。

伺服记录仪的闭环零位平衡系统

如果将记录纸固定不动，使用两个互相垂直的记录笔，它们分别由两套零位平衡伺服系统驱动，那么在记录纸上便描绘出两个被测量的关系曲线，这就是x-y函数记录仪的作原理。

x-y函数记录仪是种zui常用的通用笔式记录仪。其x、y轴各由套立的随动系统驱动，使记录笔能在幅面宽大的记录纸上记录函数曲线。在加载速率缓慢的力学性能试验中是测量和记录负荷-变形曲线的理想设备。

x-y函数记录仪结构

随动系统由输入端、平衡电桥、衰减器、放大器和伺服电动机组成。输入电压ΔU经过适当衰减，调整到合适的灵敏度，与平衡电桥输出电压合成ΔE，经放大器推动电动机转动。它拖动滑线电阻R3和R4变化，使得平衡电桥输出电压改变，直至合成电压ΔE=0时停止。在这个调节过程中，与滑线电位器上的滑动触点同步的记录笔随之而动，它记录了输入电压ΔU变化的过程。如果ΔE=0时手动调节电位器，改变R1和R4，也会迫使电机拖动记录笔移动，改变R3和R4，使得ΔE=0，这就是记录仪上手动调节记录笔位置的作原理。

用途

x-y函数记录仪驱动数字式x-y记录仪也用作计算机的外围设备--数字式绘图仪。如果配置多路通道，就可组成多笔函数记录仪，这种仪器可同时描绘几个因变量与自变量之间的关系，即y1=f(x1)，y2=f(x2)，y3=f(x3)，…，以便行分析对比。因此，x-y记录仪的用途很广，常用来记录磁性材料的B-H曲线、电子器件的频率性曲线等。如配上相应传感器，便可用来显示和描绘温度、压力、量、液位、力矩、速度、应变、位移、振动等的两变量间的函数关系曲线或变量的时间历程曲线。