курсовыФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга
(РЭТЭМ)
Тахометрические датчики
Курсовая работа по дисциплине «Приборы и датчики»
студент гр.213
_________Скакун Н.М.
22.12.2005
Руководитель
_________Бакин Н.Н.
____________оценка
2005
Содержание
1. Введение………………………………………………………………………………3
2. Электромагнитные тахометры угловой скорости………………………………….5
2.1 Тахометрический генератор постоянного тока……………………………………5
2.2 Тахометрические генераторы на переменном токе………………………………10
2.3 Электромагнитные тахометры линейной скорости……………………………….13
2.4 Импульсные тахометры угловой скорости………………………………………..14
2.5 Датчики с переменным магнитным сопротивлением…………………………….15
2.6 Датчики на токах Фуко……………………………………………………………..17
2.7 Оптический тахометр……………………………………………………………….17
3. Гирометры…………………………………………………………………………….18
3.1 Гироскопический измеритель скорости……………………………………………19
3.2 Оптические тахометры ………………………………………………………….….20
4. Заключение……………………………………………………………………………21
5. Приложение……………………………………………………………………………22
6. Список используемой тературы……………………………………………………..25
Введение
В промышленности измерение скорости сводится в большин¬стве случаев к измерению скоростей вращения крутящихся де¬талей и узлов, когда за ними приходится наблюдать в целях безопасности либо для создания условий их работы в жела¬тельном режиме. В случае прямолинейного движения измере¬ние скорости часто также может быть сведено к измерению скорости вращения. Поэтому тахометрические датчики являют¬ся в своем большинстве датчиками угловой скорости.
Промышленные датчики, предназначенные специально для измерения скорости, базируются на законе Фарадея
где х — переменная линейного или углового положения. Поэто¬му всякое относительное перемещение между источником по¬тока (индуктором) и контуром наводит в этом последнем э. д. с, амплитуда которой пропорциональна скорости перемещения, вследствие чего на выходе такого датчика формируется сигнал
Этот вид тахометрии называется электродинамическим.
Когда исследуемое движущееся тело осуществляет перио¬дическое движение, например вращение, определение его ско¬рости может быть заменено измерением частоты: так, датчик близости, расположенный рядом с объектом, расстояние до которого изменяется периодически, выдает сигнал, частота ко¬торого равна или кратна, в зависимости от конфигурации объ¬екта, частоте движений. Так, для измерения угловой скорости вращающегося вала можно использовать насаженный на него диск, снабженный чередующимися прозрачными и непрозрач¬ными частями, которые при вращении будут прерывать поток лучей, регистрируемый с помощью оптического детектора. Таким образом будет формироваться последовательность элек¬трических импульсов с частотой, пропорциональной скорости.
Тахометры этого типа называют импульсными.
В случае очень медленного вращения, например, менее од¬ного градуса в час, описанные выше методы становятся непригодными, и в этом случае измерение скорости может быть j эффективно осуществлено с помощью лазерного гигрометра.
Принцип его действия основан на существовании разности i хода двух волн, излучаемых одним лазером и распространяю¬щихся в противоположных направлениях в одной и той же вра¬щающейся среде. Эта разность хода, пропорциональная угло¬вой скорости, выявляется с помощью интерферометра.
Отношения, которые связывают скорость и положение, с одной стороны, и скорость и ускорение, с другой, позволяют определять скорость путем обработки сигналов датчиков каж¬дой из этих двух величин.
Производная по времени сигнала аналогового датчика по¬ложения определяет величину скорости. Однако этот метод связан с появлением помех (например, из-за дискретности про¬волочного потенциометра) и увеличением высокочастотного шу¬ма.
Интегрирование сигнала датчика ускорения представляет другой метод определения скорости; используемый в навигации, он требует сложного оборудования (инерциальная платформа).
Электромагнитные тахометры угловой скорости
Тахометрический генератор постоянного тока
Устройство. Принцип действия. Элементами устройства ге¬нератора являются
а) статор (индуктор), представляющий собой ферромагнит¬ный каркас, который несет 2 полюса, направляющих поле магнитной индукции, образуемое током че-рез катушки (электромагниты) или постоянными магнитами;
б) ротор (якорь), который представляет собой многослой¬ный цилиндр из листового железа, вращающийся между полю¬сами статора, причем его ось совпадает с осью статора; на его периферии параллельно оси расположены в углублениях (па¬зах) л=2 медных проводников; эти проводники, называемые активными, соединены попарно своими концами с другими, ко¬торые расположены строго вдоль диаметра ротора к называ¬ются пассивными;
в) коллектор — цилиндр с той же осью, что к у ротора, но значительно меньшего диаметра, несущий изолированные между собой медные пластинки, каждая из которых связана с ак¬тивным проводником;
г) две щетки, связанные с клеммами генератора и прижи¬маемые к коллектору, которые закрепляются на двух Диамет¬рально противоположных пластинках; щетки расположены вдоль средней линии перпендикулярно направлению индукции, так, чтобы снимать максимальную э.д.с.
Расчет э.д.с, наводимой в активных проводниках. В /-м проводнике (0^/) при этом характеризуется двусторонним допуском
Напряжение U, вырабатываемое генератором, не является строго постоянным; оно содержит переменные составляющие, обусловленные а) возможным эксцентриситетом ротора и не¬однородностью его магнитных свойств, что приводит к пульса¬циям с частотой ш/2л; б) явлениями, связанными с коммутаци-ей пластин коллектора и вызывающими биение частоты лс
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
