МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РАПС

Практические работы

по дисциплине «Датчики»

Студент гр. 0421		Токарев А.А.
Преподаватель		Константинов К.В.

Санкт-Петербург

2024

Практическая работа №1: «Датчик частоты вращения»

1. Исходные данные представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 – Исходные данные при постоянном R_н

При Rн = 10 кОм, Rя = 188,7 Ом	Направление вращения	По часовой стрелке			Против часовой стрелки
	n, об/мин	500	780	1414	500	777	1403
	UTG, В	9,00	14,0	24,3	-8,67	-12,6	-22,0
		8,67	14,0	24,6	-8,67	-13,0	-22,3
		9,00	14,3	24,6	-8,67	-12,6	-21,6

Таблица 2 – Исходные данные при разных R_н

Rн, кОм	10	1	0,5
n, об/мин	1415	1373	1325
UTG, В	24,6	19,0	15,6

Основные технические характеристики тахогенератора представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Основные технические характеристики тахогенератора

Схема установки представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема установки

В установку входят следующие основные части:

− G - исследуемый тахогенератор СЛ-121;

− RН – сопротивление нагрузки (магазин сопротивлений)

− РV – вольтметр (либо цифровой осциллограф)

− М - приводной двигатель СЛ-369;

− UZ1 и UZ2 - выпрямители;

− Т2 - лабораторный автотрансформатор;

− Т1 трансформатор 220/110 В.

2. Поверка датчика

Построим график передаточной функции тахогенератора. Для этого рассчитаем значение скорости вращения тахогенератора в рад/с:

В качестве примера расчета приведем перевод скорости для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (1):

Аналогично переведем скорость для остальных измерений таблицы 1.

Найдем среднее значение напряжения на тахогенераторе:

В качестве примера расчета приведем расчет среднего напряжения на тахогенераторе для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (2):

Аналогично рассчитаем среднее напряжение на тахогенераторе для остальных измерений таблицы 1.

Найдем среднеквадратичное отклонение для напряжения на тахогенераторе:

В качестве примера расчета приведем расчет среднеквадратичного отклонения для напряжения на тахогенераторе для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (3):

Рассчитаем абсолютную погрешность определения напряжения на тахогенераторе:

где t = 4,3 – коэффициент Стьюдента, взятый для доверительной вероятности в 0,95 и трёх измерений.

В качестве примера расчета приведем расчет абсолютной погрешности определения напряжения на тахогенераторе для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (4):

Рассчитаем относительную погрешность определения напряжения на тахогенераторе:

В качестве примера расчета приведем расчет относительной погрешности определения напряжения на тахогенераторе для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (5):

Рассчитаем чувствительность тахогенератора:

В качестве примера расчета приведем расчет чувствительности тахогенератора для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (6):

Рассчитаем приведенную погрешность чувствительности:

В качестве примера расчета приведем расчет приведенной погрешности чувствительности тахогенератора для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (7):

Рассчитаем асимметрию передаточной функции:

В качестве примера расчета приведем расчет асимметрии передаточной функции для первого измерения таблицы 1 согласно формуле (8):

Результаты расчетов занесем в таблицу 3

Таблица 3 – Результаты поверки датчика

Направление вращения	По часовой стрелке			Против часовой стрелки
n, об/мин	500	780	1414	500	777	1403
ω, рад/с	52,36	81,68	148,07	52,36	81,37	146,92
UTG, В	9	14	24,3	-8,67	-12,6	-22,0
	8,67	14	24,6	-8,67	-13,0	-22,3
	9	14,3	24,6	-8,67	-12,6	-21,6
, В	8,89	14,10	24,50	-8,67	-12,73	-21,97
, В	0,63	0,57	0,57	0,00	0,76	1,05
, %	7,09	4,07	2,34	0,00	6,00	4,79
ε,	0,018	0,018	0,017	0,017	0,016	0,016
	0,017	0,018	0,017	0,017	0,017	0,016
	0,018	0,018	0,017	0,017	0,016	0,015
, %	0,20	0,19	0,39	0,00	0,2	0,07
	0,42	0,19	0,19	0,00	0,53	0,70
	0,20	0,36	0,19	0,00	0,27	0,79
А, %	2,51	10,19	10,9	-	-	-

Передаточная характеристика тахогенератора представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Передаточная характеристика тахогенератора

Из уравнения передаточной характеристики можем получить значение зоны нечувствительности – 0,59 об/мин.