Измерение расстояний

1. У автомобиля путь определяется числом оборотов колеса, при этом будет погрешность, которая определяется непостоянством диаметра колеса и проскальзыванием.

2. Радиолокация. Расстояние определяется по времени прохождения радиосигнала. Применяется для больших расстояний.

3. Эхолот. Примеляется для измерения глубины.

4. Оптические дальномеры. Работают по принципу радиолокатора, но не удобно и работают по принципу интерференции(наложение частот колебаний, при равенстве возникают кучности).

Измерение скорости Механические датчики скорости

• Датчик с вязким трением.

Ц илиндр с поршнем, в поршне отверстие с небольшим сечением. Входное воздействие – на поршень. За счет вязкости среды поршень не может перемещаться мгновенно относительно цилиндра. Возникает сила действующая на пружину и перемещающая движок потенциометра. Сила уравновешивается пружиной.

F=k**V,

F_пр=c*X

где  – коэффициент вязкости жидкости,

с – жесткость,

X – перемещение цилиндра.

В момент равновессия: F=F_пр;

т.е. X=(k*/c)*V, таким образом X~V.

А скорость:

V=dX/dt

• Д атчик индукционной связи

Магнит и диск расположенны с зазором. Входная величина – скорость вращения магнита. При вращении магнита наводится ЭДС, возникают токи взаимоиндукции с полем магнита. При этом диск увлекаетсяза магнитом. Возникает вращающий момент, который уравновешивается моментом пружины. Чем выше скорость вращения магнита, тем больше угол поворота диска. Угол поворота измеряется дифференциальным трансформаторным датчиком.

Электрические датчики частоты вращения

• Тахогенераторы переменного тока

Электрическая микромашина с вращающимся постоянным магнитом. На статоре несколько пар полюсов.

• Т ахогенератор переменного тока с короткозамкнутым ротором

На вертикально расположенную катушку подается напряжение. Магнитное поле первичной обмотки непересекает магнитного поля вторичной обмотки, если ротор неподвижен U=0 В. При вращении ротора в алюминиевом стакане наводится ЭДС, возникают токи, которые создают магнитное поле. Поле является реакцией якоря. Магнитные поля складываются, поле искажается и пересекает вторичную обмотку, в ней наводится ЭДС. Она тем больше, чем больше скорость вращения якоря.

• Тахогенератор переменного напряжения.

П остоянный магнит на статоре, обмотка на роторе. Т.к. обмотка вращается то нужна щеточная система для снятия переменного напряжения.

Если больше 2-х полюсов, то на коллекторе нужно много ламелей.

Стробоскопический способ измерения скорости

Е сли диск вращается со скоростю вала, то метка будет казаться неподвижной.

Тахометр с импульсной лампой

И мпульсная лампа с отражателем. Лампа вспыхивает с частотой генератора(ее можно изменять). Т.о. наблюдатель будет видеть метку на валу в момент вспышки. Если частота генератора равна частоте вращения, то наблюдатель будет видеть метку в одном и том же месте. Если частота генератора в 2 раза выше, чем частота вращения вала, то наблюдатель будет видеть 4 неподвижные метки. Если частота генератора немного отличается от частоты вращения , то метка будет плавно перемещатся по или против направления вращения вала.