12 Pomiary prędkości kątowej

Pomiary prędkości kątowej.

[Na podstawie mat z lab Automatyki Napedu „Uklady_pomiaru_predkosci_obrotowej”]

Czujniki stosowane do pomiaru prędkości obrotowej można podzielić na:

Prądniczki tachometryczne są czujnikami bezpośrednio przetwarzającymi prędkość obrotową na sygnał elektryczny. Podczas obrotu wirnika prądniczki tachometrycznej w polu magnetycznym magnesów trwałych stojana wzbudza się w uzwojeniach wirnika napięcie przemienne. Jest ono następnie prostowane w układzie komutatora mechanicznego ze specjalnymi szczotkami. Na zaciskach prądniczki występuje napięcie biegu jałowego, proporcjonalne do prędkości obrotowej n. Nie jest wymagane przy tym dostarczanie dodatkowej energii, jak ma to miejsce w przypadku innych czujników.

Przetworniki obrotowo-impulsowe (en kodery) wytwarzają impulsy, których ilość jest proporcjonalna do kąta obrotu. Mierząc w ten sposób przebytą drogę kątową w określonym czasie można określić prędkość obrotową. Zastosowanie dwóch wyjść sygnałów (A i B) przesuniętych względem siebie, umożliwia określenie kierunku obrotu. W przypadku obrotu w prawo sygnał A wyprzedza sygnał B (co oznacza, że zbocze narastające sygnału A występuje przy niskim poziomie sygnału B), dla obrotu w lewo sygnał B wyprzedza sygnał A. Dodatkowo zwykle stosowany jest dodatkowy sygnał wyjściowy (oznaczany przez Z,N lub RM), umożliwiający określenie położenia przetwornika w ramach jednego obrotu. Dla wyeliminowania zakłóceń przesyłane są też zanegowane sygnały A,B i RM. Przetwornik obrotowo- impulsowy zbudowany jest z tarczy złożonej z pól przeźroczystych i nieprzeźroczystych oraz z zespołu nadajnik-odbiornik optyczny. Zespoły nadajników-odbiorników zbudowane są z układów diód LED, o elektronicznie kompensowanej zmianie jasności.

Przetworniki obrotowo-kodowe bezpośrednio podają informację o położeniu wirnika. Informacja ta jest przekazywana w postaci cyfrowej, poprzez łącze równoległe lub szeregowe. Budowa przetwornika obrotowo-kodowego jest podobna do obrotowo-impulsowego, większa jest jednak ilość ścieżek i układów optycznych. Najczęściej ścieżki optyczne tworzone są z wykorzystaniem kodu Greya. Dostępne są także przetworniki obrotowo-kodowe wykorzystujące czujniki magnetyczne zamiast układów optycznych.

Resolwery to specjalne maszyny elektryczne wyposażone w dwa uzwojenia w stojanie oraz jedno uzwojenie w wirniku. Uzwojenia w stojanie przesunięte są w przestrzeni o kąt 90 stopni elektrycznych. Resolwer umożliwia odczyt położenia bezwzględnego w ramach jednego obrotu wirnika.

[Na podstawie skrypt do Metrologii. Ćw 19. Pomiary prędkości obrotowej]

Metody pomiaru prędkości dzielimy na:

Pomiarów analogowych dokonujemy za pomocą prądnicy tachometrycznej prądu stałego, prądu zmiennego asynchroniczna lub prądu zmiennego synchroniczna.

Prądnica tachometryczna prądu stałego wykonywana jest zwykle jako prądnica z umieszczonymi na stojanie magnesami trwałymi, natomiast na wirniku nawinięte jest uzwojenie, którego końce wyprowadzone są na zewnątrz przez komutator i szczotki. Wirujące uzwojenie przecina pole magnetyczne, w wyniku czego indukuje się siła elektromotoryczna, której wartość wprost proporcjonalna do prędkości obrotowej n. Zaletą tej metody jest możliwość określenia kierunku obrotu- zmiana kierunku obrotów powoduje zmianę biegunowości napięcia wyjściowego.

Prądnica tachometryczna prądu przemiennego synchroniczna posiada nieruchome uzwojenie i wirujący magnes trwały. Wirujące pole magnetyczne w prądnicy z wirującym magnesem trwałym powodują indukowanie się zmiennego napięcia w uzwojeniu stojana proporcjonalnego do prędkości obrotowej. Większa niezawodność wynikająca z braku komutatora. Nie można jednak określić kierunku wirowania.

Prądnica tachometryczna prądu przemiennego asynchroniczna zbudowana jest podobnie jak dwufazowy silnik asynchroniczny. Stojan posiada dwa uzwojenia przesunięte względem siebie o kąt 90stopni. Zasilane prądem przemiennym uzwojenie wzbudzenia wytwarza zmienne pole magnetyczne. Pole to indukuje w wykonanym z materiału przewodzącego wirniku prądy wirowe. Jeżeli wirnik się obraca, powstaje składowa magnetyczna skojarzona z drugim uzwojeniem stojana. Napięcie indukowane w tym uzwojeniu ma częstotliwość równą częstotliwości napięcia wzbudzenia a jego amplituda jest proporcjonalna do prędkości obrotowej wirnika.

Elektromagnetyczny przetwornik obrotowo-impulsowy zbudowany jest z zamocowanego na wale koła zębatego wykonanego z materiału ferromagnetycznego oraz odmagnesowanego obwodu magnetycznego z nawiniętą cewką. Wirowanie koła zębatego zmienia strumień magnetyczny w magnetowodzie, co powoduje indukowanie w cewce siły elektromotorycznej.

Optyczny przetwornik obrotowo-impulsowy zbudowany jest z zamocowanej sztywno na wale tarczy, na obwodzie której znajdują się szczeliny. Po jednej stronie tarczy umieszczone jest źródło światła, po drugiej fotoelement. W trakcie obrotu tarczy strumień światła jest okresowo przerywany, a sygnał elektryczny na wyjściu czujnika fotoelektrycznego zależny jest od zmian położenia tarczy. Liczba impulsów jest równa liczbie szczelin, które przeszły przez pole strumienia świetlnego.

Dodatkowo warto obejrzeć strony:

http://elektro.w.interia.pl/pomiary/predkosc/index.html


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
12 POMIAR CZASU KRZEPNIECIA ODLEWU I PARAMETROW TERMOFIZYCZNYCH FORMY PIASKOWEJ(1)
POMIARY PRĘDKOŚCI
Precyzyjne pomiary prędkości radialnych gwiazd
Pomiar prędkości statków log
33 Pomiar prędkości dźwięku na podstawie efektu Dopplera
Pomiar prędkości rurką Prandtla i wpływ skośnego ustawienia rurki
Pomiary predkosci lab doc
Ćw 4 Pomiary prędkości obrotowej
Metody pomiaru predkosci
Pomiar predkosci dzieku w powietrzu, fff, dużo
POMIAR PREDKOSCI DZWIEKU METODA REZONANSU I METODA SKLADANIA DRGAN WZAJEMNIE PROSTOPADLYCHx
Regulacja prędkości kątowej silników indukcyjnych w układach kaskadowych – kaskada stałomomentowax
Regulacja prędkosci katowej obcowzbudnego silnika, Politechnika Lubelska
Regulacja prędkosci katowej obcowzbudnego silnika, Politechnika Lubelska
POMIAR PRĘDKOŚCI LOKALNEJ I ŚREDNIEJ PŁYNU
Metodologia badań (Młodkowski wykłady, pytania, zagadnienia), Wykład 12 Pomiar w naukach psychologic
Urządzenia 2 - pomiar prędkości łuku, Politechnika Lubelska, Studia, Studia, sem VI, z ksero na wydz
Laboratorium z techniki łączenia, Pomiar prędkości łuku, Sprawozdanie z ˙wicze˙ laboratoryjnych tech
Regulacja prędkości kątowej silnika asn

więcej podobnych podstron