17.Методы и средства измерения усилий

Для измерения усилий применяют ряд методов:

1 .Тензорезестивный – усилие определяется косвенным методом по измерению параметров проводника и возникающим деформациям. 2. Динамометрический – величина усилия определяется по деформации пружины под действием данного усилия. 3.Гидравлический – в основу положен принцип сообщающихся сосудов, измеряется давление жидкости в гидроцилиндре при воздействии усилия. 4.Пьезоэлекртический – специальные кристаллы кварца или цирконат титан свинца(ЦТС) обладают пьезоэффектом ( появление заряда на поверхности кристалла при воздействии на него механического усилия).ЭДС на выходе пьезоэлемента: ,где С-емкость элемента , - заряд возникающий на обкладках кристалла.d₁₁- пьезоєлектрический модуль, F_x – усилие.

Гидравлический пьезоэлектрический

18. Тахогенераторный преобразователь скорости движения

Скорость перемещения тягового органа(лента) может быть измерена тахогенераторным преобразователем. Различают асинхронные и синхронные тахогенераторы. Для тахогенератора постоянного тока ЭДС на выходе определяется: E_x=k_w*W_x , k_w - коэффициент усилия, W_x - скорость углового перемещения. Принцип действия основан на возбуждении постоянного магнитного поля пропорционального скорости движения ленты.

Синхронный тахогенератор состоит из постоянного магнита, на выходах обмоток формируется ЭДС в соответствии в выше приведенной формулой. По мере изменения ЭДС изменяется частота сигнала на выходе: f=(P/2π)*W_x, где Р – число пар полюсов тахогенератора.

Синхронный ТГ имеет ряд преимуществ и недостатков: «+» 1.нету источника ЭДС, 2. представление выходного сигнала в частотной форме с последующим кодированием позволяет измерять скорость с высокой точностью, 3. отсутствие щеточно-коллекторного узла. «-» не значительная мощность выходного напряжения, что определяется значением размеров статора и редуктора.

Асинхронный тахогенератор. При вращении ротора с W_x в нем наводятся вихревые токи и частотой сети и величиной пропорциональной W_x, в свою очередь возникающее от вихревых токов электромагнитное поле возбуждает в статорных обмотках ЭДС величина которой E_x=k_w*W_x, а выходная частота будет равна частоте питания сети и не зависеть от угловой скорости вращения ротора.

Для снятия точных показаний требуется стабилизированной питание и достаточно низким коэффициентом пульсаций, асинхронный тахогенератор имеет более сложную конструкцию по сравнению с синхронным.

Все тахогенераторы являются линейно усилительными звеньями. Тахогенераторы применяются в ДС, ДС2,УПДС с аппаратурой автоматизации АУК-1М, АУК-2М.

синхронный асинхронный

19. Цифровые фотоимпульсные преобразователи перемещения.

Фотоэлектрические преобразователи используется для преобразования углового перемещения цифровой 2-ый или 2-10-ый код путем использования ЧЭ с внешним фотоэффектом.

Угловой принцип действия преобразования разбивается на два оператора:1.квантование непрерывной величины с каким-то определенным шагом в дискретную величину.2.присваевание каждому квантовому значению своего порядкового номера (кода).

Вращающийся диск прозрачный, но имеет кодированную маску с затемненными участками, условно диск разбивается на n кольцевых зон:

N – количество элементарных секторов, имеющих свой ход.

n - кольцевой разряд

Кодированный диск в исходном состоянии смещен на определенные нумерованные сектора или половинные угловые интервалы таким образом, что максимальная погрешность не превышает

- максимальное квантование углового перемещения.

Величина основной погрешности:

Недостатки: необходимость надежной защиты от внешних воздействий: пыли, грязи, влаги.

ислоимпульсные преобразователи имеет равномерное расположение по периметру диска отверстий с шагом N - число ур. квантован.

Н едостатки: накапливание ошибки при сбоях работы счетчика или при считывании.

И П

Число импульсный с кодирующей маской