Испытание датчиков скорости вращения

Лабораторная работа

Испытание датчиков скорости вращения

1 Цель работы
1.1 Испытание датчиков скорости вращения: аналогового (тахогенератор) и цифрового (оптический энкодер). Определение характеристики тахогенератора.

2 Приборы и оборудование

3 Указания по проведению эксперимента

- Проверьте схему электропитания блоков А1, А2, А3 и G1.

- Убедитесь, что выключатели «СЕТЬ» блоков А1, А2 и А3 отключены.

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

Установите на выходе источника питания А1 постоянное напряжение в диапазоне
-0,5…0,5 В . Для этого подключите блоки А1, А3 к сети. Установите переключатели источника питания А1 в положение «Постоянное напряжение», диапазон – «20 В/0,5 А». Подключите один из мультиметров блока А3 к выходу источника питания А1 (клеммы «0 В» и «Выход»). Регулировкой выходного напряжения установите его требуемую величину по показаниям мультиметра.

-Включите и сконфигурируйте блок счетчика импульсов А2 (409) для измерения скорости вращения (см. 4 Методические указания);

-Отключите блоки источника питания А1 и счетчика импульсов А2 от сети.

-Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис.1.

Включите выключатель «СЕТЬ» блоков А1 (216.1), А2 (409) и А3 (509.3).

Внимание! Мультиметр MY65 (блок 509.3) неработоспособен, если он включен при нажатой кнопке «HOLD». Кнопку «HOLD» необходимо отжать.

-Регулируя выходное напряжение А1 (216.1) в диапазоне 0…20 В установите несколько значений скорости вращения двигателя и занесите в таблицу показания как счетчика импульсов (число оборотов за секунду или минуту), так и напряжение на выходе тахогенератора.

- По результатам измерений определите крутизну выходной характеристики тахогенератора

С_U = U/n

где n – число оборотов двигателя за минуту по показаниям счетчика импульсов,

U – напряжение на выходе тахогенератора.
Паспортное значение крутизны выходной характеристики тахогенератора 1,5
Полученные данные занести в таблицу 1.

- Сделать вывод о проделанной работе

Рисунок 1 – Схема электрическая соединений при
испытании датчиков скорости вращения.

4 Методические указания

При выполнении работы используется блок испытания датчика скорости вращения А5 (408) рис .2. В блоке А5 установлен электродвигатель постоянного тока (1, рис.1, номинальные параметры 24 В, 8000 об/мин) объединенный с тахогенератором BR. На валу двигателя закреплен кодирующий диск оптического энкодера (2, рис. 2) с 12 зубцами. Зубцы перекрывают световой поток 2 оптронов (3, рис. 2). Так как оптроны расположены на некотором расстоянии, сигналы на их выходах (6, рис. 2) появляются не одновременно и очередность их появления зависит от направления вращения вала двигателя. Это позволяет определять не только скорость, но и направление вращения двигателя.

Рисунок 2 - Блок испытания датчиков скорости вращения.

1 – двигатель с тахогенератором;

2 – кодирующий диск;

3 – оптрон;

4 – гнезда питания двигателя;

5 – выход тахогенератора;

6 – гнезда питания о выходы оптронов.

Схема электрическая соединений при испытании датчиков скорости вращения показана на рис.1.

На гнезда питания двигателя (4, рис. 2) подается регулируемое постоянное напряжение с выхода источника питания А1 (216.1). Напряжение на выходе тахогенератора (5, рис. 2) измеряется одним из мультиметров блока А3.

Оптроны энкодера питаются от источника +5 В блока А2 (соединены гнезда «+5 В» и «0 В» блоков А5 и А2). Частота импульсов на выходе оптрона А измеряется счетчиком импульсов (вход 1, блок А2), работающим в режиме измерения частоты. Так как кодирующий диск имеет 12 зубцов, частота сигнала на выходах оптронов превышает число оборотов вала двигателя в секунду в 12 раз.

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков А1, А2, А3.

Счетчик импульсов А2 необходимо сконфигурировать для счета частоты (см. лабораторную работу «Исследование счетчика импульсов СИ-8»).

Возможны следующие конфигурации счетчика импульсов:

1. Измерение частоты импульсов на выходе оптрона. Интервал счета 1 с.

Группа GrouP_b. Проверить необходимые установки Strt=0, FinL=-9999999, FinH=9999999.

Группа GrouP_C. Установить:

P=F=ti=1;

inp=2 (суммирующий счетчик импульсов);

ind=2 (вывод на индикатор частоты импульсов);

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

2. Измерение числа оборотов двигателя в секунду. Интервал счета 1 с.

Группа GrouP_b. Проверить необходимые установки Strt=0, FinL=-9999999, FinH=9999999.

Группа GrouP_C. Установить:

F=ti=1;

P=12 – коэффициент деления предделителя. На вход счетчика поступает лишь каждый 12 импульс;

inp=2 (суммирующий счетчик импульсов);

ind=2 (вывод на индикатор частоты импульсов);

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

3. Измерение числа оборотов двигателя в минуту. Интервал счета 1 с. После измерения частота сигнала с выхода оптрона умножается на 5. Таким образом, полученная величина превышает число оборотов вала двигателя за 1 с в 12×5=60 раз и равна числу оборотов вала за 1 мин. Значения на индикаторе меняются с шагом в 5 единиц.

Группа GrouP_b. Проверить необходимые установки Strt=0, FinL=-9999999, FinH=9999999.

Группа GrouP_C. Установить:

P=ti=1;

F=5 (измеренное значения частоты умножается на этот коэффициент перед выводом на индикатор.);

inp=2 (суммирующий счетчик импульсов);

ind=2 (вывод на индикатор частоты импульсов);

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

4. Измерение числа оборотов двигателя в минуту. Интервал счета 5 с. Частота сигнала с выхода оптрона умножается на 5 за счет увеличения периода измерения частоты до 5 с. Таким образом, полученная величина превышает число оборотов вала двигателя за 1 с в 12×5=60 раз и равна числу оборотов вала за 1 мин. За счет увеличения периода улучшилась точность измерения числа оборотов вала за минуту, т. к. значения на индикаторе меняются с шагом в 1 единицу.

Группа GrouP_b. Проверить необходимые установки Strt=0, FinL=-9999999, FinH=9999999.

Группа GrouP_C. Установить:

F=P=1;

ti=5 (период измерения частоты увеличен до 5 с);

inp=2 (суммирующий счетчик импульсов);

ind=2 (вывод на индикатор частоты импульсов);

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