Курсовая работа: Тахометр индукционный

где – чувствительность кольцевого тахометра;

m , r , c ₁ – соответственно масса и радиус кольца, коэффициент жесткости пружины.

Рисунок 3 – Принципиальная схема кольцевого тахометра

Достоинства центробежных тахометров: показание не зависит от направления вращения; достаточные по величине силы, сообщающие движение стрелочному механизму, допускают приведение в действие дополнительных управляющих и регулирующих устройств.

Недостатки центробежных тахометров: недистанционность, значительные погрешности и технологические трудности изготовления и регулировки, показания такого вида тахометров начинаются не от нулевого, а от некоторого минимального значения.

Максимальная частота вращения серийно впускаемых центробежных тахометров составляет 10000 об·мин^-1 .

1.3 Датчики с переменным магнитным сопротивлением

В датчиках такого типа измерительная катушка снабжается магнитным сердечником, на который воздействует поток индукции постоянного магнита. Катушка помещена перед диском (полюсное колесо) или перед вращающимся ферримагнитным телом. Последовательность скачков магнитных свойств (зубья, щели, отверстия) диска или вращающегося тела вызывает периодическое изменение магнитного сопротивления в магнитной цепи катушки, которое наводит в ней ЭДС с частотой, пропорциональной скорости вращения. Амплитуда этой ЭДС также зависит от расстояния между катушкой и вращающимся телом и от скорости вращения.

Рисунок 4 – Принципиальная схема датчика с переменным магнитным сопротивлением

Диапазон измерений зависит от числа р скачкообразных изменений магнитных свойств вращающегося тела, например, от числа зубьев колеса.

Минимальная измеряемая скорость тем меньше, чем больше р, тогда как максимальная измеряемая скорость тем выше, чем меньше р. Типичные диапазоны измерении составляют от 50 до 500 об·мин^-1 для колеса с 60 зубьями и от 500 до 10 000 об·мин^-1 для колеса с 15 зубьями.

Достоинствами такого типа датчиков являются: простота конструкции, широкий диапазон измерений.

Недостатки датчиков с переменным магнитным сопротивлением: при малых скоростях амплитуда может быть недостаточной для обнаружения, вследствие чего появляется «мертвая зона», в которой невозможны никакие измерения; амплитуда ЭДС быстро падает с увеличение зазора между катушкой и вращающимся телом.

1.4 Электрические тахометры постоянного тока

Электрические тахометры постоянного тока (рисунок 5) включают тахогенератор постоянного тока и гальванометр. Тахогенераторы бывают двух типов: с ограниченным (рисунок 5 а) и неограниченным (рисунок 5 б) углом поворота ротора.

Тахогенератор с ограниченным углом поворота выполняется с неподвижной статорной обмоткой 2, внутри которой помещается постоянный магнит 1, связанный с валом, скорость вращения которого контролируется. Наводимая в статорной обмотке ЭДС равна

(3)

где k – коэффициент, зависящий от геометрических и обмоточных данных;

В – магнитная индукция в зазоре, являющаяся функцией угла поворота ротора . Обычно

( 4)

Тахогенераторы подобного типа применяются в качестве датчиков угловой скорости и скоростной обратной связи в системах управления полетом. Их достоинство – отсутствие коллектора и щеток, малая масса и габаритные размеры.

Тахометр постоянного тока состоит из тахогенератора с неограниченным углом поворота ротора и гальванометра. Основными элементами тахогенератора являются постоянные магниты 3 с соответствующими магнитопроводами, обмотка якоря 4 и коллектор 5 со щетками 6 . Снимаемое с коллектора напряжение постоянного тока измеряется гальванометром, рамка которого имеет сопротивление R_p . В схему включается добавочное сопротивление R _Д .

Если е - ЭДС на зажимах генератора, то подобно (4)

(5)

где В - магнитная индукция;

- измеряемая угловая скорость.

Сила тока в рамке гальванометра будет:

(6)

где R _В — внутреннее сопротивление якоря.