курсовиФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ І РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра радіоелектронних технологій та екологічного моніторингу
(РЕТЕМ)
Тахометрические датчики
Курсова робота з дисципліни В«Прилади і датчикиВ»
студент гр.213
_________Скакун Н.М.
22.12.2023
Керівник
_________Бакін М.М.
____________ оцінка
2005
Зміст
1.
2. Електромагнітні тахометри кутовий швидкості ........................................ 5
2.1 тахометричні генератор постійного струму .......................................... 5
2.2 Тахометрические генератори на змінному струмі .................................... 10
2.3 Електромагнітні тахометри лінійної швидкості ..................................... 13
2.4 Імпульсні тахометри кутовий швидкості ............................................... 14
2.5 Датчики із змінним магнітним опором .................................. 15
2.6 Датчики на токах Фуко ....................................................................... 17
2.7 Оптичний тахометр ......................................................................... 17
3.
3.1 Гіроскопічний вимірювач швидкості ................................................... 19
3.2 Оптичні тахометри ....................................................................... 20
4.
5.
6. Список використовуваної
У промисловості вимір швидкості зводиться в більшості випадків до вимірювання швидкостей обертання крутяться деталей і вузлів, коли за ними доводиться спостерігати в цілях безпеки або для створення умов їх роботи в бажаному режимі. У разі прямолінійного руху вимір швидкості часто також може бути зведене до вимірювання швидкості обертання. Тому тахометричні датчики є у своєму більшості датчиками кутової швидкості.
Промислові датчики, призначені спеціально для вимірювання швидкості, базуються на законі Фарадея
де х - змінна лінійного або кутового положення. Тому всяке відносне переміщення між джерелом потоку (індуктором) і контуром наводить у цьому останньому е.. д. с, амплітуда якої пропорційна швидкості переміщення, внаслідок чого на виході такого датчика формується сигнал
Цей вид тахометри називається електродинамічних .
Коли досліджуване рухоме тіло здійснює періодичний рух, наприклад обертання, визначення його швидкості може бути замінене вимірюванням частоти: так, датчик близькості, розташований поряд з об'єктом, відстань до якого змінюється періодично, видає сигнал, частота якого дорівнює чи кратна, в залежності від конфігурації об'єкту, частоті рухів. Так, для вимірювання кутової швидкості обертового вала можна використовувати насаджений на нього диск, забезпечений чередующимися прозорими і непрозорими частинами, які при обертанні будуть переривати потік променів, реєстрований за допомогою оптичного детектора. Таким чином буде формуватися послідовність електричних імпульсів з частотою, пропорційною швидкості.
Тахометри цього типу називають імпульсними.
У випадку дуже повільного обертання, наприклад, менше одного градуса в годину, описані вище методи стають непридатними, і в цьому випадку вимір швидкості може бути j ефективно здійснене за допомогою лазерного гігрометра.
Принцип його дії заснований на існуванні різниці i ходу двох хвиль, випромінюваних одним лазером і розповсюджуються в протилежних напрямках в одній і тій же обертається середовищі. Ця різниця ходу, пропорційна кутовий швидкості, виявляється за допомогою інтерферометра.
Відносини, які пов'язують швидкість і положення, з одного боку, і швидкість і прискорення, з іншого, дозволяють визначати швидкість шляхом обробки сигналів датчиків кожної з цих двох величин.
Похідна за часом сигналу аналогового датчика положення визначає величину швидкості. Однак цей метод пов'язаний з появою перешкод (наприклад, через дискретності дротяного потенціометра) і збільшенням високочастотного шуму.
Інтегрування сигналу датчика прискорення представляє інший метод визначення швидкості; використовуваний в навігації, він вимагає складного обладнання (інерціальна платформа).
Електромагнітні тахометри кутової швидкості
тахометричні генератор постійного струму
Пристрій. Принцип дії. Елементами пристрою ге-нератора є
а) статор (Індуктор), що представляє собою феромагнітний каркас, який несе 2 полюса, направляючих поле магнітної індукції, утворене струмом через котушки (електромагніти) або постійними магнітами;
б) ротор (Якір), який являє собою багатошаровий циліндр з листового заліза, що обертається між полюсами статора, причому його вісь збігається з віссю статора; на його периферії паралельно осі розташовані в поглибленнях (пазах) л = 2 мідних провідників; ці провідники, звані активними, з'єднані попарно своїми кінцями з іншими, які розташовані строго уздовж діаметра ротора до називаються пасивними;
в) колектор - Циліндр з тією ж віссю, що до у ротора, але значно меншого діаметру, несучий ізольовані між собою мідні пластинки, кожна з яких пов'язана з ак-тивним провідником;
г) дві щітки, пов'язані з клемами генератора і притискають до колектора, які закріплюються на двох Діаметрально протилежних пластинках; щітки розташовані уздовж середньої лінії перпендикулярно напрямку індукції, так, щоб знімати максимальну е.р.с.
Розрахунок е.р.с, наводимой в активних провідниках. В /-м провіднику (0 ^/<2fe-l) внаслідок обертання виникає е.р.с., величина якої визначається виразом
де dtp /-магнітний потік, що перетинається провідником за інтервал часу dt,
ds c - прирощення площі поверхні, описуваної рухомим провідником, за час dt, і B IN - складова В,
нормальна до ds c .
Прирощення площі описуваної поверхні визначається виразом
Тут/- довжина активного провідника, av - його лінійна швидкість, рівна t) = wr, де to -Кутова швидкість ротора, м-його радіус. Остаточно отримуємо
В діаметрально протилежному активному провіднику внаслідок симетрії маємо
Розрахунок е.. д, с. сукупності провідників, розташованих один бік від нейтральної лінії. У сукупності k провідників праворуч від нейтральної лінії наводиться сумарна
де s = 2nrt/n - площа поверхні між двома сусідніми провідниками, і 2J sB/*-Фо-потік, що виходить з полюса індуктора.
Для цих умов можна написати
де N - частота обертання ротора (число обертів на секунду); таким же чином в сукупності провідників зліва від нейтральної лінії наводиться е.р.с. E g :
Ідея намотування складається в з'єднанні між собою 2k провідників так, щоб утворити два однакових комплекти по k послідовно з'єднаних провідників, в кожному з яких виникає е.. д. з. Е, така, що
Ця е.р.с. надходить в зовнішню ланцюг через дві щітки, розташовані на колекторі уздовж нейтральної лінії діаметрально протилежно один одному.
У більш загальному випадку, коли генератор має 2/7 полюсів індукторів (кожен з потоком Фо), п провідників ротора, з'єднаних паралельно по 2о гілкам обмотки, індукована е.р.с. має величину
Саме на цієї пропорційності е.р.с. Е і кутової швидкості а засноване використання генераторів постійного струму в тахо...
