2961
.pdf
угловая частота модулирующего коления (при подстановке в
выражение |
F значения F). |
|
Для АМ |
колебания в случае, если |
const , т.е. моду- |
ляция происходит синусоидальным сигналом, спектр частот состоит из трех колебаний (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Спектр частот АМ колебания ( =const)
Если же в модулирующем сигнале содержится несколько колебаний, то каждое из них дает пару спектральных линий. Классическое выражение для ЧМ колебания:
и(t) U о cos 0t |
sin t , (5.24) |
где =
- индекс частотной модуляции, в котором 
- девиация частоты, т.е. максимальное отклонение от среднего значения.
Как следует из (5.20) |
0 |
30 |
, или с уче- |
||
|
|
||||
R0 |
nо |
||||
|
|
||||
том того, что n0 60FM :
119
f 0 |
|
f 0 |
(5.25) |
R0 FM |
|
R0 FM |
|
|
|
После сравнения выражения (5.20) с выражением для АМ колебания (5.21) и ЧМ колебания (5.24) его можно переписать в следующем виде:
Eв |
Emax |
0 1 m cos t |
|
cos |
0t |
sin t |
(5.26) |
|
Выражения (5.23) и (5.25) позволяют определить допуск на эксцентриситет ведущего вала по заданным допустимым величинам параметров паразитной амплитудной и частотной модуляции.
Человеческое ухо способно различать изменение частоты колебаний на 0.3 %. Поэтому следует читать допустимым эксцентриситет не более 0.001 от радиуса ведущего вала. При выполнении этого условия девиация частоты также составит величину не более 0.001 от модулирующей частоты, спектральные составляющие паразитной ЧМ будут неотличимы человеческим ухом от основного тона, в результате сигнал будет субъективно восприниматься на слух неискаженным.
Выражение (5.23) и (5.25) позволяют также контролировать эксцентриситет вала путем измерения параметров паразитной модуляции.
5.4. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению.
5.4.1 Задание первое. Оценить качественно искажения сигнала, обусловленные погрешностями формы ведущего вала ЛПМ.
120
5.4.1.1 Собрать установку, состоящую из магнитофона и осциллографа согласно схеме рис. 5.6.
Рис.5.6.
Примечание:
1. В магнитофоне установлена «идеальная» насадка диаметром d 16мм с малым эксцентриситетом, обеспечивающим качественное воспроизведение сигнала.
2.На магнитофонной ленте предварительно записан сигнал
счастотой f0 1кГц 5Гц , причем запись произведена с ис-
пользованием насадки диаметром d 16мм с явно выраженным эксцентриситетом, который необходимо определить.
5.4.1.2Включить магнитофон в режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ и оценить на слух качество воспроизведения и характер искажений.
5.4.1.3Произвести наблюдение на осциллографе характерных искажений сигнала, обусловленных наличием паразитной АМ и ЧМ. Зарисовать осциллограмму сигнала.
5.4.1.4Оценить величину эксцентриситета ведущего вала по глубине паразитной АМ, для чего определить по осциллограмме коэффициент модуляции:
m |
AMAX |
AMIN |
, |
(5.26) |
|
|
|||
|
AMAx |
AMIN |
|
|
121
где AMAX и AMIN - соответственно максимальный и минимальный размах амплитудно-модулированного колебания, и
воспользоваться связью m |
между параметрами m , |
|
R0 |
эксцентриситетом 
и радиусом ведущего вала R0 .
5.4.2 Задание второе. Определить эксцентриситет ведущего вала ЛПМ по параметрам паразитной ЧМ сигнала.
5.4.2.1Собрать установку, состоящую из магнитофона, осциллографа, генератора и частомера, согласно рис. 5.7.
5.4.2.2Установить на генераторе ГЗ-102 частоту порядка 700 Гц и максимальное выходное напряжение 10 В.
5.4.2.3Включить магнитофон в режиме ВОСПРОИЗВЕ-
ДЕНИЕ.
Рис. 5.7.
5.4.2.4Медленно увеличить частоту генератора ГЗ-102, наблюдая при этом на осциллографе фигуры Лиссажу.
5.4.2.5Прекратить увеличение частоты генератора ГЗ-102
втот момент, когда на осциллографе только начинают появляться фигуры типа эллипсов или круга. Появление эллипса
122
или круга говорят о том, что среди частот, которые воспроизводятся магнитофоном, имеется частота равная частоте сигнала от генератора. Эта частота является минимальной для переменной частоты сигнала магнитофона.
5.4.2.6Измерить частоту сигнала генератора ГЗ-102 с помощью частомера.
5.4.2.7Отключить магнитофон и генератор от осциллографа, подключить частомер непосредственно к выходу магнитофона и измерить частоту сигнала на выходе магнитофона.
5.4.2.8Повторить измерения средней частоты сигнала на выходе магнитофона до трех раз и определить среднее арифметическое значение средней частоты.
5.4.2.9Вычислить разность значений средней частоты сиг-
нала fCO , полученной по п.5.4.2.8, |
и минимальной частоты |
|||||||
сигнала |
fCMIN полученной по п.5.4.2.6, |
fC 0 fC.MIN |
fд . Эта |
|||||
разность дает значение девиации частоты |
|
f д . |
|
|||||
Определить эксцентриситет насадки, которая применялась |
||||||||
для записи сигнала, используя соотношения: |
|
|
|
|||||
|
|
f д |
; |
f CO |
|
, |
(5.28) |
|
|
|
FM |
R0 FM |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
где |
f д - девиация частоты Гц, |
FM - паразитная модули- |
||||||
рующая частота Гц, R0 - радиус насадки мм, 
- эксцентриситет насадки (мм).
5.5. Оформление результатов измерений
При определении эксцентриситета по пп.5.4.1.4. и 5.4.2.10 необходимо дать оценку возможных погрешностей измерений параметров паразитной АМ и ЧМ.
123
5.5.1При оценке погрешностей измерений принять доверительную вероятность Р=0,95.
5.5.2Предельные граничные значения погрешности изме-
рения эксцентриситета 
по п.5.4.1.4. определить с учетом
методической погрешности осциллографического метода измерения параметра глубины модуляции, приняв величину по-
грешности измерения амплитуды равной |
20% от измеряе- |
|
мой величины. |
|
|
5.5.3 Предельные граничные значения погрешности изме- |
||
рения эксцентриситета |
по п.5.4.2.10 определить с учетом |
|
методической погрешности измерения |
девиации частоты |
|
f д , приняв величину погрешности измерения минимальной
частоты |
fCMIN |
равной |
10% ее измеряемой величины. |
|
5.5.4 |
В расчетах эксцентриситета |
принять: нестабиль- |
||
ность скорости движения ленты-носителя |
0.1%, неточность |
|||
измерения радиуса насадки ведущего вала |
0.05мм . |
|||
5.5.5 Значение с учетом оцениваемой погрешности запи- |
||||
сать в форме: |
=… мм, |
от … до … мм, Р = 0,95. |
||
5.6. Контрольные вопросы по выполненной работе
5.6.1Какова методика экспериментальной оценки эксцентриситета ведущего вала ЛПМ по параметрам паразитной АМ сигнала?
5.6.2Каким методом можно определить девиацию паразитной ЧМ сигнала?
5.6.3Какова связь между параметрами ЛПМ и параметрами паразитной ЧМ сигнала?
5.6.4Каким методом можно точнее определить величину эксцентриситета ведущего вала ЛПМ; оценкой параметров паразитной АМ или ЧМ? Почему?
5.6.5Снижаются ли требования по точности к ЛПМ при переходе к цифровой форме записи аналогового сигнала?
124
5.6.6 Можно ли электрическими методами уменьшить |
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ |
(устранить) влияние эксцентриситета ведущего вала, непосто- |
|
|
янства скорости движения ленты-носителя на качество вос- |
1. Битюцкий В.И., Щепкина Т.А. Руководство по организа- |
|
произведения? |
ции лабораторных занятий и составлению методических ука- |
|
|
заний к лабораторным работам. – Воронеж: ВПИ, 1983, - 29 с. |
|
|
2. |
Разработка и оформление конструкторской документа- |
|
ции радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/ Э.Т. Романы- |
|
|
чева, А.М. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Рома- |
|
|
нычевой, – 2-е изд., переработанное и дополненное – М.: Ра- |
|
|
дио и связь, 1989. – 488 с. |
|
|
3. |
А.Ю. Львович. Электромеханические системы. Учебное |
|
пособие. Л., ЛГУ, 1989 (с. 241-243). |
|
|
4. |
Справочник по электромеханическим машинам под ед. |
|
И.П. Копылова, т.2, М., Энергоатомиздат, 1989 (с. 127-133). |
|
|
5. |
Микроэлектродвигатели для систем автоматики (техни- |
|
ческий справочник) под ред. Э.А. Лодочникова и Ф.М. Юфе- |
|
|
рова, М., Энергия, 1969 (с. 21-33). |
|
|
6. |
Испытание электрических микромашин / Под ред. Н. В. |
|
Астахова. М.: Высшая школа, 1984. 252с. |
|
|
7. |
Потапов Л. А. Измерение вращающихся моментов и ско- |
|
ростей вращения микроэлектродвигателей / Л. А. Потапов, Ф. |
|
|
М. Юферов. М.: Энергия, 1974. 121с. |
|
|
8. |
Рощин Г.И. Несущие конструкции и механизмы РЭС. – |
|
М: Высшая школа, 1981, -375с. |
|
|
9. |
Кравченко В.И., Кондусов В.А. Методические указания к |
|
лабораторным работам № 1-6 по курсу «Конструирование ме- |
|
|
ханизмов и расчет прочности элементов РЭС» для студентов |
|
|
специальности 200800 дневной и заочной форм обучения/ Во- |
|
|
ронеж. гос. техн. ун-т. Воронеж, 1996, 33с. |
|
|
10. Свечарник Д.В. Дистанционные передачи, -М: Энергия, |
|
|
1974. |
|
11. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических
|
устройств: Учеб. для студентов ВУЗов, обучающихся по спе- |
125 |
126 |
|
циальности «Электромеханика» - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: |
СОДЕРЖАНИЕ |
Высшая школа, 1988. – 471с. |
|
12. Сабинин Ю.А. Электромашинные устройства автома- |
Введение ………………………………..…………………… 3 |
тики: Учебник для ВУЗов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. |
1. Лаботаторная работа 1.Кинематический анализ |
отд-ние, 1988. – 408с. |
электромеханических систем …………………………. 4 |
13. Памятка автору: методическое руководство по оформ- |
1.1. Общие указания по выполнению работы….….…… 4 |
лению внутривузовских изданий/ Воронеж. гос. техн. ун-т. Во- |
1.2 Домашнее задание и методические указа- |
ронеж, 2000, 68с. |
ния по его выполнению………………………..…….. 4 |
14. Даниленко Б.П., Нанкевич И.И. Отечественные и зару- |
1.3. Теоретические сведения………………………..…… 6 |
бежные магнитофоны: схемы, ремонт. – Мн.: Беларусь, 1994. – |
1.3.1. Кинематические схемы……..……………..…. 6 |
617 с.: ил. |
1.3.2. Кинематический анализ ЭМС……………… 28 |
15. Ушаков В.Н. Основы радиоэлектроники и радиотехни- |
1.4. Лабораторные задания и методические |
ческие устройства. – М.: Высшая школа, 1976. |
указания по их выполнению……………………….. 37 |
|
1.5. Контрольные вопросы по выполненной |
|
работе……………………………………………….. 38 |
|
1.6. Требования к выполнению отчѐта…………….…… 38 |
|
2. Лабораторная работа 2. Коллекторный микро- |
|
двигатель постоянного тока с возбуждением |
|
от постоянных магнитов ….…………………………... 39 |
|
2.1. Общие указания по выполнению работы …….…. 39 |
|
2.2. Домашнее задание и методические указа- |
|
ния по его выполнению…………………………… 39 |
|
2.3. Принцип действия двигателя постоянного |
|
тока……………………………………………….…. 39 |
|
2.4. Конструкция и технологические данные |
|
микродвигателей постоянного тока серии |
|
ДПМ………………………………………………… 45 |
|
2.5. Лабораторные задания……………………………. 58 |
|
2.6. Требования к выполнению отчета……………….. 58 |
|
2.7. Контрольные вопросы по выполненной |
|
работе……………………………………………….. 59 |
|
3. Лабораторная работа 3. Испытание коллектор- |
|
ного микроэлектродвигателя постоянного тока |
|
с возбуждением от постоянных магнитов……………. 60 |
127 |
128 |
3.1.Общие указания по выполнению работы…….….. 60
3.2.Домашнее задание и методические указания по его выполнению ……………………………….. 60
3.3.Теоретические пояснения …………………...…... 61
3.4.Лабораторные задания ……………..……………. 73
3.5.Требования к выполнению отчета ……………. .. 82
3.6.Контрольные вопросы по выполненной работе ………………………………….………….. 83
4.Лабораторная работа 4. Определение точности передачи угла поворота в конструкциях РЭС с сельсинами …………………………………………….. 84
4.1.Общие указания по выполнению работы…………. 84
4.2.Домашние задания и методические указания по их выпонению……………………………….. 86
4.3.Теоретическая часть………………..………………..89
4.4.Лабораторные задания и методические указания по их выполнению……………..……..……… 98
4.5.Оформление результатов. ………………………... 101
4.6.Контрольные вопросы по выполненной работе………………………………………………. 101
5.Лабораторная работа 5. Исследование погрешности формы ведущего вала лентопротяжного
механизма магнитофона…………………………….. 103
5. 1. Общие указания по выполнению работы…….… 103
5.2.Домашние задания и методические указания по их выполнению………………….……….….… 104
5.3.Теоретические сведения……………………..…… 107
5.4.Лабораторные задания и методические указания по их выполнению……………………………. 120
5.5.Оформление результатов измерений ……………..123
5.6.Контрольные вопросы по выполненной работе… 124 Список литературы………………………………………..126
Учебное издание
Кондусов Василий Ананьевич
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ.
Компьютерный набор В.В. Кондусов
ЛР №066815 от 25.08.99. Подписано к изданию 12.07.2001 Уч.-изд.л. 7,5 «С» 40
Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский проспект, 14
129