Тахометры (тахогенераторы)-датчики угловой скорости вращения вала.

Малогабаритные генераторы постоянного тока с независимым возбуждением.

Если ротор генератора вращается с угловой скоростью , а - поток возбуждения, то в обмотке якоря будет наводиться э.д.с. , где с- конструктивная постоянная генератора. При отсутствии нагрузки

.

Нагрузка искажает линейную характеристику датчика.

Причиной искажения является реакция якоря влияющая на поток возбуждения.

Чем меньше ток якоря (больше сопротивление нагрузки), тем меньше искажается линейность характеристики датчика. В случае малых нагрузок используют дополнительную компенсационную обмотку, компенсирующую потери потока возбуждения.

Гироскопические измерители угловой скорости.

Используется двухстепенной гироскоп, схема которого приведена на рис.18. Возможно использование лазерного гироскопа (также датчика скорости).

При вращении корпуса гироскопа вокруг вертикальной оси со скоростью

Возникает гироскопический момент , равный

где - кинетический момент ротора гироскопа. Для уравновешивания этого момента используют пружину. Сила пружины , а момент

,

- жесткость пружины, - расстояние от оси до точки приложения действия силы. Для компенсации нежелательных колебаний используется демпфер. Демпфирующий момент пропорционален скорости вращения оси

.

Рис.18

Сумма моментов действующих на рамку

,

где - момент инерции гироскопа с рамкой. Передаточная функция двухстепенного гироскопа соответствует колебательному звену

. (107)

Акселерометры.

Акселерометр – измеритель ускорения.

Схема приведена на рис.19.

Рис.19

При отсутствии ускорения груз располагается в нейтральном положении, при котором . При наличии ускорения груз под действием инерционных сил перемещается, пока эта сила не уравновесится пружиной. Колебания демпфируются с помощью демпфера. Уравнение движения груза

,

- масса груза, -измеряемая составляющая ускорения.

Окончательно имеем

, (108)

Что также соответствует колебательному звену.

Сельсины и вращающиеся трансформаторы.

Сельсины электрические машины переменного тока, служащие обычно для измерения разности углов.

Аналогично используются и ВТ.

Сельсины имеют одну статорную обмотку и три роторные, соединенные звездой. Могут работать в индикаторном или трансформаторном режимах. Обычно включаются попарно, рис. При этом один – сельсин-датчик, второй – сельсин-приемник, рис.20.

Рис.20

Если ротор СП развернут на угол , то под действием в обмотках наводятся следующие э.д.с.

где - эффективное значение э.д.с.. наводимой в обмотке 1 потоком возбуждения при

Токи протекающие в обмотках

Наводимые в выходной обмотке э.д.с.

Эффективное значение выходного напряжения

или

Роторы СД и СП всегда сдвинуты на угол 90°.

В этом случае

(109)