11. Измеритель скорости вращения вала
Измерители скорости вращения вала широко используются в различных отраслях промышленности в устройствах управления двигателями и технологическими механизмами как большой, так и малой мощности. При этом стремятся выбрать такой датчик, который не оказывал бы обратного влияния на объект, скорость вращения вала которого измеряют, и имел бы высокую надежность и долговечность.
На рис. 11.1 приведена блок-схема измерителя скорости вращения вала.
Фотоимпульсный датчик Д преобразует скорость вращения вала в импульсное напряжение
, частота импульсов fкоторого
, (11.1)
где g - коэффициент преобразования.
Это напряжение сравнивается
с нулевым уровнем при помощи компаратора КМП. В результате такого сравнения на
выходе компаратора получаются импульсы напряжения
. Для
формирования коротких прямоугольных импульсов постоянной длительности
установлен одновибратор ОВ1, запускаемый импульсами напряжения
. На выходе одновибратора появляются
короткие импульсы напряжения
длительностью
и частотой f.
Для согласования выходного напряжения одновибратора ОВ1 со входом реверсивного
двоичного счетчика РДС и формирования крутых фронтов импульсов напряжения
установлен формирователь импульсов ФИ.
Импульсы напряжения
поступают на суммирующий вход
реверсивного счетчика РДС, в котором происходит их суммирование и преобразование
числа n “содержащихся” в РДС импульсов в двоичный код на выходе
РДС. Этот двоичный код поступает на вход цифро-аналогового преобразователя ЦАП,
напряжение
на выходе которого пропорционально числу n в РДС, т.е.
,
(11.2)
где
- коэффициент пропорциональности.
Напряжение на выходе ЦАП подано на
преобразователь напряжения в частоту ПНЧ, на выходе которого формируются
импульсы напряжения
частотой
,
(11.3)
где
- коэффициент преобразования.
С целью формирования коротких импульсов установлен
одновибратор ОВ2, запускаемый импульсами напряжения выхода
ПНЧ. С выхода одновибратора ОВ2 импульсы напряжения
длительностью
и частотой
через
формирователь импульсов ФИ2 поступает на вычитающий вход реверсивного двоичного
счетчика РДС.
Таким образом, при в РДС
накапливаются импульсы (n растет),
при
в РДС вычитаются импульсы (n уменьшается), при
накопленное в РДС число импульсов n неизменно (
). Получилась аналого-цифровая следящая
система, которая “следит” за всеми изменениями частоты f, т.е.
.
Действительно, с учетом (11.1) и (11.3) при
,
(11.4)
где
.
Для измерения скорости установлен
измерительный прибор (вольтметр), шкала a которого
проградуирована в единицах измерения
(радиан/сек.). Согласно
уравнению (11.4),
,
(11.5)
где
.
При необходимости информация о величине в цифровой форме (двоичный код) с выхода
РДС может быть передана на вход микропроцессора.
Варианты заданий
параметр № варианта |
1/сек |
g |
мс |
В |
1 |
10 |
20 |
0,8 |
10 |
2 |
15 |
18 |
0,7 |
9,5 |
3 |
20 |
16 |
0,5 |
8,0 |
4 |
25 |
14 |
0,3 |
8,5 |
5 |
30 |
12 |
0,4 |
7,5 |
6 |
35 |
10 |
0,6 |
7,0 |
7 |
40 |
8 |
0,2 |
10,5 |
8 |
45 |
6 |
0,1 |
11,0 |
Построить градуировочную характеристику измерительного прибора.
12. Измеритель усилий резания
В связи с широким использованием в машиностроении микропроцессорных систем управления, задача измерения усилий резания и преобразования результатов измерений в двоичный код является актуальной.
На рис.12.1 приведена блок-схема измерителя усилий резания.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.