7 (197)

b) Tachometr z czujnikiem fotoelektrycznym

Tachometr składa się z tarczy z otworami, najlepiej w kształcie trapezów, aby mimośro-dowe zamocowanie tarczy jak najmniej wpływało na odległości między impulsami świetlnymi, przetwornika fotoelektrycznego złożonego z diody LED i fotodiody lub fototranzystora, elektronicznego układu formującego impulsy elektryczne oraz miernika cyfrowego, zliczającego liczbę impulsów w ciągu 1 sekundy.

Przy pomiarach cyfrowych są stosowane dwie metody pomiaru częstotliwości.

1) Dla dużych prędkości obrotowych zlicza się impulsy o częstotliwości / przychodzące z impulsatora w czasie trwania pomiaru t_wz, odmierzanego przez układ sterujący z dokładnością określoną przez wzorzec częstotliwości (generator kwarcowy) - rys. 5.

Rys. 5. Schemat blokowy układu do pomiaru dużych prędkości obrotowych

Jeżeli wskazanie licznika wyniesie N, to częstotliwość przebiegu badanego, uśredniona za czas t_wz, wynosi

U=j~    (8)

‘ wz

Uwzględniając związek (5) między częstotliwością impulsatora / a prędkością obrotową n otrzymujemy wzór na średnią prędkość obrotową w czasie t_wz 60

(9)

n. —

•N

z-t.

Przyjmując liczbę otworów w tarczy z = 60 i czas pomiaru t_wz = 1 s otrzymamy, że wskazanie licznika N będzie równe prędkości obrotowej w obr/min.

Ze wzoru (9) obliczamy błąd względny pomiaru i po podstawieniu Az = 0 otrzymujemy

(10)

_    A n    AN    A t_y

Sn = — =-+ —¹

n_f„ N t,.,.

Wartość N może różnić się od rzeczywistej liczby okresów przypadających w czasie t_wz maksymalnie o ±1, stąd AN ~ 1. Drugi składnik we wzorze (10), określający dokładność czasu otwarcia bramki, zależy od dokładności generatora kwarcowego i jest z reguły mniejszy od 0,001%, możemy go zatem pominąć. W praktyce dokładność pomiaru określa wzór

Sn = — =-—-    (11)

N    ⁿ.tr'^Z'^twi

z którego wynika, że błąd jest mniejszy przy dużych prędkościach obrotowych. Dokładność można zwiększyć przez zwiększenie liczby otworów (zębów) z i wydłużenie czasu pomiaru

6