Испытание датчика углового положения

Лабораторная работа №5

«Испытание датчика углового положения»

Цель работы: Испытание цифрового датчика углового положения выполненного на основе механического инкрементного энкодера и цепей устранения дребезга механических контактов.

Перечень аппаратуры

Порядок выполнения работы :

1 .Изучить блок испытания датчика углового положения .

Лабораторная установка и электрическая схема соединений.

При выполнении работы используется блок испытания датчика углового положения А4 (396) рисунок - 1. В блоке А4 установлен механический инкрементный энкодер (ECW1J-B24-BC0024, описание ECW1J.pdf), имеющий 24 фиксированных положения на оборот, т. е. измерение угла производится с шагом 360/24=15 градусов. Если вал энкодера находится в одном из фиксированных положений, то оба выходных контакта разомкнуты. При повороте вала энкодера на один шаг контакты А и В последовательно замыкаются: при повороте по часовой стрелке контакт А замыкается раньше В, при повороте против часовой стрелки В замыкается раньше А. Импульсы напряжения с замкнутых контактов подсчитываются счетчиком, содержимое которого соответствует полному углу поворота вала энкодера. Поскольку вал энкодера может вращаться в обоих направлениях, для определения угла необходимо использовать реверсивный счетчик, увеличивающий или уменьшающий свое содержимое в зависимости от направления вращения вала.

В блоке испытания датчика углового положения А4 (396) на оси испытываемого энкодера закреплен указатель, для измерения угла поворота вала энкодера по шкале угломера. На гнезда лицевой панели блока выведены контакты энкодера А, В и их общая точка и выводы логической схемы устранения дребезга контактов и разделения импульсов между двумя выходами в зависимости от направления вращения вала.

Рисунок - 1. Блок испытания датчика углового положения.

1 – ручка поворота вала энкодера;

2 – указатель;

3 – шкала угломера;

4 – выводы энкодера;

5 – схема устранения дребезга контактов и определения направления вращения.

Схема электрическая соединений при испытании энкодера показана на рисунок - 2. В блоке А4 контакты энкодера А и В соединить с одноименными входами схемы устранения дребезга контактов и определения направления вращения. Общую точку контактов энкодера подключить к гнезду «0 В». Выходы схемы устранения дребезга контактов и определения направления вращения блока А4 подключить к входам счетчика 1 (суммирующий вход) и 2(вычитающий вход) блока А2 (соответственно гнезда 8 и 9 на рисунок - 1). Гнезда питания блока А4 («+5 В» и «0 В») соединить с одноименными гнездами источника напряжения +5В блока счетчика импульсов А2 (гнезда 14 и 15, рисунок - 1).. Вход 3 (10, рисунок - 1) счетчика импульсов А2 соединить с кнопкой «Сброс» (11, рисунок - 1) на лицевой панели этого блока. Кнопка используется для установки счетчика в состояние 0.

Счетчик импульсов А2 необходимо сконфигурировать как реверсивный счетчик с раздельными входами увеличения и уменьшения содержимого счетчика (см. раздел - 1).

Параметры конфигурации счетчика импульсов.

Группа GrouP_b. Проверить (если необходимо – восстановить) установки Strt=0, FinL=-9999999, FinH=9999999.

Группа GrouP_C. Установить:

P=ti=1;

F=15 – показания счетчика умножаются на 15 для получения угла поворота вала
энкодера в градусах;

inp=3 (реверсивный счетчик импульсов с раздельными входами);

ind=1 (вывод на индикатор содержимого счетчика);

Проверить установки di=0, tc=0, Ftt=0, init=1.

Рисунок - 2. Схема электрическая соединений при
испытании энкодера.

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блока счетчика импульсов А2 (409).

2. Собрать схему электрического соединения.

3 .Провести испытания датчика углового положения согласно с указанием проведения эксперимента.

Указания по проведению эксперимента.

• Убедитесь, что переключатели «Сеть» блоков, используемых в эксперименте, выключены.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рисунок унок 3.2.

• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

• Включите выключатель «СЕТЬ» блока счетчика импульсов А2.

• Указатель блока А4 (2, рисунок унок 3.1) установите на 0 шкалы угломера (3, рисунок унок 3.1) и кнопкой «Сброс» блока А2 обнулите показания счетчика.

• Вращая вал энкодера, убедитесь, что показания счетчика соответствуют отсчетам по шкале угломера.

4. Оформить отчет.

Отчет должен содержать :

1 Цель работы

2 Перечень аппаратуры

3 Электрическую схему соединения

4 Таблицу и результаты измерения

5 Вывод.

Вопросы для самопроверки :

1. Перечислить функции блоков.

2 .Перечислить режимы работ энкодера.

3.Перечислить режимы работ углового положения.

5. Вывод.

Литература:

1.Шишмарев В. Ю. Ш657 Типовые элементы систем автоматического управления : Учебник для сред. проф. Образования / Владимир Юрьевич Шишмарев . – М.: Издательский центр «Академия » , 2004.

2.Келим Ю. М. К32 Типовые элементы систем автоматического управления. Учебное пособие для студентов учреждения среднего профессионального образования . – М.: ФОРУМ : ИНФРА – М, 2004.

3.Берекашвили . В.Ш. Б48 Электронная техника : Учеб. Пособие для студ. сред. проф. Образования / В.Ш. Берекашвили , А.К.Черепанов. - М.: Издательский центр « Академия »,2005.

4.Красногорцев.И.Л. Датчики технологических параметров . Руководство по выполнению базовых экспериментов. ДТП.002 РБЭ ( 940.1 ) / под. ред. П.Н. Сенигова. – Челябинск: ИПЦ «Учебная техника », 2008.