Міністерство освіти і науки України

Вінницький державний технічний університет

Факультет АКСУ

Кафедра метрології і промислової

автоматики

КУРСОВА РОБОТА

Комп’ютеризована вимірювальна система вимірювання залежності кутової швидкості від часу

Виконав : ст. гр. 1АМ-04

Опаріна О.М.

Прийняв : к.т.н., доц.

Кулаков П.І.

Вінниця – 2008

ВСТУП

 

Специфічною особливістю тахометрії є вимога високої точності вимірювання: в більшості випадків вимірювання швидкостей повинні виконуватись з точністю на один-два порядку вище, ніж вимірювання інших параметрів руху. В останній час ця вимога накладається ще на динамічний режим роботи тахометра, обумовлюючи ще одну вимогу — високу швидкодію.

Дуже важливим елементом вимірювального кола кутової швидкості є тахометричний перетворювач. В сучасних вимірюваннях, в основному використовуються два види тахометричних перетворювачів — частотні та амплітудні, інформативними параметрами вихідного сигналу яких є, відповідно, частота (період) та амплітуда.

Нині найточнішими вважаються дискретні методи вимірювання кутової швидкості. Вони грунтуються на квантуванні сигналів за рівнем та дискретизації у часі [1].

Для більшості електродвигунів, які працюють у різноманітних пристроях автоматики, системах точних електроприводів, різноманітних побутових пристроях,  динамічний режим є  основним режимом їх роботи. Велике значення, особливо для апаратури відео та звукозапису, систем автоматики, має високоточне вимірювання відхилень кутової швидкості електродвигуна від номінального значення.

Широке застосування математичних моделей електродвигунів обумовлює необхідність перевірки їх адекватності. Це краще за все робити шляхом порівняння розрахункової динамічної характеристики з експериментальною.

В останній час з’явилось багато наукових праць, що присвячені ідентифікації параметрів електродвигунів за їх математичними моделями, що дозволяє значно скоротити час їх випробувань. Використовуємі при цьому алгоритми обумовлюють необхідність високоточного вимірювання динамічних характеристик електромеханічних перетворювачів енергії (ЕМПЕ).

Незважаючи на те, що відома велика кількість різноманітних тахометрів, тахометричних перетворювачів, багато з яких може бути застосовано для динамічних вимірювань, вітчизняна промисловість таких пристроїв не випускає. Це обумовлює необхідність розробки високоточного пристрою для динамічних вимірювань кутової швидкості.

1 Огдяд методів вимірювання кутової швидкості

В основі побудови цифрових тахометрів лежить визначення лічильними методами відношення

, (1.1)

де  — середня кутова швидкість; відповідно кут та час повороту дискретного перетворювача кута, який встановлено на валу досліджуємого  приводу.

Найпоширеними в теперішній час є частотні фотоелектричні дискретні перетворювачі кута, частота вихідного сигналу яких прямо пропорційна кутовій швидкості. У частотний фотоелектричний сенсор входить джерело світла, фотоприймач,  модулятор, який уявляє собою диск з прорізями вздовж кола. При обертанні модулятора, світловий потік, що попадає на фотоприймач, змінюється, і на його виході формуються імпульси напруги, частота яких прямо пропорційна кутовій швидкості, тобто здійснюється апаратне диференціювання кута повороту за часом [2]. ............