2. Тахогенераторный преобразователь скорости. Конструкция, принцип действия, параметры и характеристики.

Тахогенератор (от греч. táchos — быстрота, скорость и генератор) — измерительный генератор постоянного или переменного напряжения, предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты вращения вала в электрический сигнал.

Величина сигнала (ЭДС) прямо пропорциональна частоте вращения.

Сгенерированный сигнал подаётся для непосредственного отображения на специально проградуированный вольтметр (тахометр) либо на вход автоматических устройств, отслеживающих частоту вращения.

Действие тахогенератора основано на пропорциональности угловой частоты вращения ротора генератора его ЭДС при постоянном значении потока возбуждения.

Различают тахогенераторы переменного тока (синхронные и асинхронные) и постоянного тока. Тахогенераторы постоянного тока — небольшие коллекторные машины, поток возбуждения в которых создаётся постоянным магнитом или независимой обмоткой. Тахогенератор синхронного типа представляют собой небольшие синхронные машины с постоянным магнитом в качестве ротора. Наибольшее распространение получили асинхронные тахогенераторы, которые по конструкции подобны асинхронным электродвигателям с полым короткозамкнутым ротором. На статоре такого тахогенераторы расположены под углом 90° две обмотки, одна из которых (обмотка возбуждения) питается переменным током постоянной частоты и постоянного напряжения, а вторая является выходной, и к ней может быть подсоединён измерительный прибор (вольтметр, отградуированный, например, в об/мин). Тахогенераторы применяют в качестве электрических датчиков частоты вращения в различных устройствах автоматики, в электромеханических устройствах вычислительной техники и т. д.

Достоинства

Пара тахогенератор — тахометр не требует дополнительных источников питания, проста и достаточно надёжна в работе.

Недостатки

Тахогенераторы не могут измерять очень медленное вращение — получающийся сигнал чересчур мал. Тахогенератор создаёт дополнительную нагрузку на вращающийся вал и содержит трущиеся детали, требующие регулярного ухода. (С развитием электроники тахогенераторы заменяются на схемы с оптронами открытого типа, реагируюшими на отражение света от меток на вале или на прерывания луча света крыльчаткой, размещённой на вале — датчики угла поворота (энкодеры)).

3. Измерительные схемы включения фотоэлектрических измерительных преобразователей.

Они широко применяются при измерении угловых и линейных перемещений, содержащий чувствительный элемент, работающий на внешнем или внутреннем фотоэффекте. Принцип действия основан на появлении фототоков (выходной ЭДС) при освещении чувствительного элемента.

Схемы включения:

Для уменьшения погрешности измерения фотоэлектрические пре­образователи включаются в диф­ференциальные или компенсацион­ные измерительные цепи. Диффе­ренциальная схема с двумя фото­электрическими преобразователя­ми, служащая для измерения кон­центрации раствора, приведена на рис. 4.49. Первый луч света от ис­точника 1 проходит через объект, измерения 2, например через кювету с исследуемым раствором, и попадает на фоторезистор 3. Второй луч проходит через применяемый для настройки прибора оптический клин 4 и попадает на второй фоторезистор 5. Фоторезисторы включены в мо­стовую цепь. Благодаря дифференциальной схеме компенсируются тем­пературные и другие аддитивные погрешности. Однако вследствие раз­броса характеристик и параметров фотоэлектрических преобразователей каналы дифференциальной цепи несколько отличаются друг от друга, и компенсация получается неполной. Достоинством схемы является ее пригодность для измерения быстропеременных величин. Инерцион­ность прибора обусловливается инерционностью фотоэлектрических преобразователей и выходного прибора.

Меньшую погрешность имеют дифференциальные схемы с одним фотоэлектрическим преобразователем (рис. 4.50,д). По этой схеме лучи света с одного и другого каналов попеременно освещают фото­электрический приобразователь 1. Коммутация осуществляется с по­мощью диска 2, имеющего отверстия и вращающегося с постоянной скоростью при помощи синхронного двигателя СД. Световой поток, падающий на фотоэлектрический преобразователь, модулирован и из­меняется во времени, как показано на рис. 450,6. Переменная состав­ляющая светового потока.