Размещено на http://www.allbest.ru/

Измерение частоты вращения

1. Общие сведения о тахометрах

тахометр калибратор датчик импульс магнитоиндукционный

Приборы для измерения частоты вращения тахометры находят широкое применение при автоматизации различных технологических процессов, в которых требуется измерение числа оборотов частей машин и механизмов и выдача в систему контроля и управления команд при достижении заданного числа оборотов. По принципу действия тахометры бывают механическими, стробоскопическими, магнитоиндукционными, электрическими и электронными.

Тахометр предназначен для измерения числа оборотов вращающихся деталей механизмов, линейной скорости, времени вращения. Измерение может быть контактным или бесконтактным в зависимости от типа датчика скорости вращения (энкодера).

Подсчет осуществляется путем регистрации количества импульсов, поступивших от датчика, длительности паузы между импульсами, а также порядка поступления импульсов от датчиков. Кроме того, тахометр может быть использован в качестве счетчика импульсов, например, при подсчете продукции на конвейере, расхода сырья, материалов, времени наработки оборудования, машин и механизмов при испытаниях и обкатке. Подсчет/измерение осуществляется в прямом, обратном или в обоих направлениях. Измеренная величина может быть заранее программно масштабирована в реальные единицы измерения (часы, минуты, метры, шт., упаковки и т.д.). В приборах может быть задействована аварийная сигнализация, сброс и обнуление накопленных значений, защита паролем, выход RS485 для работы в сети или связи с компьютером. Все приборы оснащены энергонезависимой памятью и цифровым индикатором.

2. Магнитоиндукционные тахометры

Наиболее широко распространены для измерения частоты вращения синхронные генераторы, входящие в состав магнитоиндукционных тахометров. Принцип действия их основан на преобразовании частоты вращения вала объекта в ЭДС с частотой, пропорциональной частоте вращения вала, и на свойстве системы трехфазных токов создавать вращающееся магнитное поле, конструктивно он представляет собой трехфазный генератор переменного тока с достоянным магнитом. Напряжение от генератора поступает на показывающий прибор, в котором в качестве приемника применен синхронный двигатель, вращающий постоянные магниты. Преобразование частоты вращения в угловое перемещение стрелки осуществляется магнитоиндукционным устройством. Его действие основано на взаимодействии магнитного поля вращающихся постоянных магнитов с индукционными токами, наведенными этим полем в металлическом диске. В результате этого взаимодействия возникает вращающий момент диска, связанного со стрелкой, пропорциональный частоте вращения магнитов, который уравновешивается противодействующей пружиной. Такие тахометры измеряют частоту вращения с точностью в пределах рабочего диапазона.

3. Фотоэлектрический тахометр

Для преобразования числа оборотов в частоту импульсов используется фотоэлектрический преобразователь рис. 1.

На валу испытуемого двигателя (ДПТ) укреплен тонкий металлический диск Д с прорезями. С обоих сторон диска установлен фотоэлектрический преобразователь (ФЭП). Источник света преобразователя через прорези освещает фотодиод, включенный в электронный ключ. На выходе электронного ключа формируются прямоугольные импульсы с частотой N = nC, где n частота вращения вала двигателя, С - число прорезей на диске.

Рис. 1. Фотоэлектрический преобразователь

Эти импульсы подаются на вход осциллографа. По осциллограмме рассчитывается частота следования этих импульсов

,

где Т - период импульса. Число прорезей на диске - 60 следовательно,

f = n .

Сравнивая эту частоту с показаниями тахогенератора оценим погрешность. Истинное значение оборотов можно определить с помощью калибратора длительности импульсов.

4. Стробоскопический тахометр

Работа его основана на определении положения какой-либо точки выделяющейся на вращающемся диске. При освещении вращающегося диска вспышками света с частотой совпадающей с частотой вращения эта точка будет казаться неподвижной, а указатель частоты вспышек света даст число оборотов. Схема установки для изучения методов измерения частоты вращения показана на рисунке.

Рисунок 2. Схема установки для изучения методов измерения частоты вращения

Литература

1. Волынский В.А. и др. Электротехника /Б.А. Волынский, Е.Н. Зейн, В.Е. Шатерников: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 200 - 528 с., ил.

2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 2009. - 440 с., ил.

3. Основы промышленной электроники: Учебник для неэлектротехн. спец. вузов /В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; под ред. В.Г. Герасимова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 336 с., ил.

4. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.1. Электрические и магнитные цепи. - М.: Высшая шк. - 2006 г.

5. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.2. Электромагнитные устройства и электрические машины. - М.: Высшая шк. - 2007 г.

Размещено на Allbest.ru