Мощность, потребляемая частотомером от сети питания, не превышает 1. ВА. Входное сопротивление частотомера Ф5. Ом. Циферблат частотомера Ф5. Технические характеристики.
Классы точности. 0,1; 0,2 и 0,5. Диапазоны измеренийузкие (двадцать один)2.
Гцширокие (семь)2. Гц. Пределы допускаемых значений основных погрешностейдля диапазона 4. Гц и диапазонов, кратных ему.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ Министерство образования и науки Украины. Севастопольский национальный технический университет. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВИЗМЕРЕНИя ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯВАЛА ДВИГАТЕЛЯМетодические указанияк выполнению лабораторной работыпо дисциплине «Основы метрологии»для студентов направления подготовки 0. Системная инженерия»дневной и заочной форм обучения. Севастополь. 20. 13. УДК 6. 21. 3. 17.
Исследование методов измерения частоты вращения вала двигателя: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Основы метрологии» для студентов направления подготовки 0. Инструкция По Монтажу Полотенцесушителя. Системная инженерия» дневной и заочной форм обучения / Разраб. Цель работы . Краткие теоретические сведения . Описание лабораторной установки . Порядок выполнения экспериментальных исследований . Порядок выполнения теоретических расчетов .
Лампа индикаторная ИНС-1, 1 шт. Частотомер Ф5043. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1 экз. Частотомер Ф5043. Купить Частотомер Ф5043 от производителя Росток Прибор ЛТД - характеристики. Техническое описание и инструкция по эксплуатации – 1 экз. Частотомер Ф5043 по цене производителя ООО "Росток прибор ЛТД". Описание, характеристики, аналоги. Всегда в наличии и под заказ на складе в г.
Содержание отчета о выполнении лабораторной работы . Контрольные вопросы . Библиографический список .
Цель работы. Целью лабораторной работы является углубление и закрепление полученных теоретических знаний о принципах построения приборов для измерения частоты вращения вала двигателя, о методах снятия ихстатических характеристик преобразования. При выполнении лабораторной работы студенты должны приобрести навыки исследования измерительных приборов и устройств, освоить методику обработки полученных экспериментальных результатов. Краткие теоретические сведения.
Разновидности тахометров. Для измерения частоты вращения возможно использование любых физических явлений, в которых частота вращения связана определенной зависимостью с какой- либо электрической величиной. Приборы, предназначенные для измерения частоты вращения, (тахометры) по виду преобразования можно подразделить на две группы: - тахометры, в которых напряжение на выходе первичного преобразователя (далее по тексту «преобразователь») пропорционально измеряемой частоте вращения; - тахометры, в которых частота выходного напряжения преобразователя пропорциональна частоте вращения. Частотный метод измерения исключает инструментальные погрешности преобразователя и погрешности, вносимые линией передачи, так как частот сигнала на выходе преобразователя определяется лишь угловой скоростью вращения и конструкцией задающего элемента преобразователя. Кроме того, тахометры этого типа позволяют легко получить цифровой отсчет частоты вращения.
В частотных тахометрах используются индукционные фотоэлектрические, емкостные, индуктивные и другие типы преобразователей Часть из них может так же использоваться и в тахометрах первой группы. Индукционные тахометры. Принцип действия индукционных тахометров основан на явлении электромагнитной индукции, заключающейся в том, что индуцированная э. Е или частота f. Измерение частоты дает большую точность, так как в тахометрах, основанных на изменении напряжения, имеет место значительная температурная погрешность и заметно влияние линии передачи. Фотоэлектрические тахометры. Принцип действия фотоэлектрических тахометров основан зависимости модуляции освещенности рабочей поверхности фотоэлектрического преобразователя (фоторезистора, фотодиода и т. Например, световой поток может прерываться диском с калиброванными отверстиями, насаженным на вал двигателя (рис 1).
При этом фотодиод VD1 и резистор Rh составляют делитель напряжения, который подключается к источнику стабилизированного напряжения. При освещении фотодиода его сопротивление уменьшается, ток через делитель увеличивается и падение напряжения на сопротивлении Rh возрастает; при затемнении рабочей поверхности фотодиода падение напряжения на сопротивлении RH уменьшается.
Таким образом, при вращении вала двигателя на сопротивлении RH формируются импульсы напряжения, амплитуда и длительность которых определяется временем освещения фотодиода (время освещения рабочей поверхности фотодиода зависит от диаметра отверстия и скорости его перемещения). При этом частота выходных импульсов f. Ипропорциональна частоте вращения n вала двигателя и определяется из соотношения: , (4)где k – число отверстий в диске; n – частота вращения вала двигателя в 1/мин. Принцип действия преобразователя фотоэлектрического тахометра приведен на рисунке 1. Основным достоинством фотоэлектрических тахометров является простота конструкции, широкие возможности расширения пределов измерения путем изменения числа отверстий в диске, малая нагрузка на вал испытуемого объекта.
Очевидным достоинством фототахометров при измерении малых частот вращения является возможность увеличения числа выходных импульсов за один оборот вала путем увеличения числа отверстий в диске. Цифровые тахометры. Принцип действия цифровых тахометров основан на подсчете количества импульсов напряжения (которые формируются на выходе первичного преобразователя тахометра) за фиксированный интервал времени. На рисунке 2 представлена структурная схема цифрового тахометра. Импульсы u. H(t) усиливаются усилителем напряжения (У) и через схему разрешения (СР) поступают на счетный вход счетчика (СЧ). Блок автоматики (БА) формирует импульс определенной длительности Dt. Интервал Dt. 0 формируется путем пересчета в БА импульсов образцовой частоты f.
Гц, вырабатываемых генератором задающих импульсов (БА формирует два коротких импульса («старт» и «стоп»), которые следуют друг за другом с интервалом времени Dt. С приходом импульса «старт» на управляющий вход схемы разрешения (СР) начинается счет импульсов, поступающих на счетный вход СЧ счетчика импульсов, а с приходом импульса «стоп» счет импульсов прекращается. Число импульсов N, зафиксированное счетчиком и отображаемое цифровым индикатором (ЦИ), равно: , (5)где n – частота вращения вала двигателя в 1/мин; k – число отверстий в диске; Dt. Из соотношения (5) следует, что если обеспечить выполнение условия , то показания ЦИ будут численно равны частоте вращения вала n. Стробоскопические тахометры.
Стробоскопический метод основан на способности глаза удерживать в течение некоторого времени зрительное впечатление от предмета, скрывшегося из поля зрения. В наиболее распространенных строботахометрах вал периодически освещается безынерционным источником света (строботроном). При частоте вспышек, синхронной с частотой вращения вала, последний будет казаться неподвижным. Обычно для управления вспышками строботрона используется генератор с регулируемой частотой, а шкала частот генератора градуируется в единицах измерения частоты вращения. Уравнение строботахометра имеет следующий вид: , (6)где m =1,2. Недостатком этих приборов является трудность построения измерителей малых частот вращения. Для исключения ложных отсчетов, измерение всегда следует начинать с наибольшей частоты следования световых импульсов.
Правильному отсчету соответствует наибольшая частота, при которой наблюдается одно неподвижное изображение (m = 1). Дистанционные магнитоэлектрические тахометры. На рисунке 3 приведена структурная схема дистанционного магнитоэлектрического тахометра ИСТ- 2, используемого в лабораторной установке. Ротор электродвигателя состоит из двух постоянных магнитов и трех гистерезисных дисков, соединенных вместе, и вращается синхронно с магнитным полем, создаваемым статором, то есть частота вращения ротора пропорциональна частоте вращения вала тахогенератора 1. На конце ротора укреплен магнитный узел 3, имеющий несколько пар полюсов постоянных магнитов, между которыми расположен чувствительный элемент 4. При вращении магнитного узла 3 в чувствительном элементе 4 возникают вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитным полем узла 3 создают вращающий момент МВр чувствительного элемента, пропорциональный частоте вращения магнитного узла. Вращающемуся моменту противодействует момент МПр спиральной пружины 5: МПр = Wуд.
Описание лабораторной установки. Лабораторная работа выполняется на установке, которая монтируется на приборной доске, размещенной на лабораторном столе в вертикальном положении. В качестве объекта измерений используется двигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения якоря, на валу которого установлены диск с отверстиями и метка в виде цветного конуса. Вал двигателя жестко сочлен с валом тахогенератора. Лабораторная установка содержит следующие средства измерения, контроля и управления: - аналоговый микроамперметр М 9.
А; - магнитоэлектрический индукционный тахометр ИСТ- 2, предназначенный для измерения частоты вращения вала двигателя в процентах от номинальной частоты 2. ПС0. 2- 0. 8, предназначенный для счета количества выходных импульсов в схеме фототахометра, представленной на рисунке 3; подключается к клеммам «ВЫХОД»; - частотомер Ф5. Как отмечалось в п. R1 (Rh), зависят от отверстий в диске и от скорости их перемещения при вращении диска. При этом информационным параметром является частота следования импульсов. При изменении частоты вращения диска пропорционально изменяются как длительность tx, так и период следования Тх импульсов напряжения, поступающих на вход усилителя мощности (УМ).
Поэтому скважность импульсов (отношение Тх/ tx) на входе УМ остается неизменной и определяется конструктивными параметрами диска. В схеме фотоэлектрического тахометра УМ предназначен для усиления и ограничения амплитуды импульсов напряжения (на выходе УМ амплитуда импульсов не зависит от частоты вращения диска; скважность импульсов – величина постоянная). Ждущий мультивибратор (MB) предназначен для формирования последовательности прямоугольных импульсов одинаковой длительности tи = С1. Микроамперметр РА выполняет функцию интегратора. На его вход поступает последовательность равноотстоящих импульсов одинаковой амплитуды Um. Величина среднего тока IСр, протекающего через рамку РА, зависит от скважности импульсов (tи /Тх): , (6)где RПР – сопротивление постоянному току рамки РА; Ucp – среднее за период напряжение импульсов, поступающих на вход РА; R6 – сопротивление регулировочного резистора; k – количество отверстий в диске; f- частота вращения вала двигателя; 1/Тх = fx=kf- частота следования импульсов.
Из соотношения (6) следует, что шкала микроамперметра может быть проградуирована в единицах частоты вращения вала двигателя.