4. Измерение частоты вращения

Задачи, для решения которых необходимо измерение угловой скорости (частоты вращения) (5). Требованияк точности измерения частоты вращения в зависимости от поставленной задачи, к динамическим свойствам, способу измерения, к выбору средств измерения, к характеру самой измеряемой величины. Требуемая точность по ГОСТ 14846-81. Классификация средств измерения угловой скоростив зависимости от функциональной связимежду искомой и непосредственно измеряемой величиной и от способа получения числового значения измеряемой величины. Понятия мгновенной и средней частоты вращения.

4.1. Интегрирующие тахометрыс аналоговым или цифровым выходом с первичными преобразователями с частотной модуляцией сигнала. Принцип измерения, особенности, преимущества. Способ создания частотной модуляции и типы бесконтактных преобразователей для передачи сигнала. Измерительная схема тахометра с аналоговым выходом: основные элементы измерительной схемы и их назначение. Докажите, что среднее значение выходного аналогового сигнала прямо пропорционально частоте вращения. Источники динамических погрешностей (2). Способы их расчёта или определения.

4.2. Цифровые измерительные системы 1-го рода (ЦИС-1). Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс,принцип преобразованияпервичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Условия работы с примыкающими и непримыкающими интервалами измерения (изменения, вносимые в схему во втором случае).Связьугловой скорости с числом импульсов счёта, числом кодовых меток и интервалом измерения; “цена” одного импульса (“кванта” скорости).

Погрешности ЦИС-1 при измерениисредней угловой скорости: источники погрешностей (3) и их выражения. Выражение для суммарной относительной погрешности измерения средней угловой скорости (_ср), и её (_ср) зависимость от средней угловой скорости (_ср), числа штриховых меток (z) и заданного интервала измерения.(t_и), от погрешности кодовых меток (₀), погрешности задания интервала времени (t_и).

Относительная погрешность при измерениимгновенной угловой скоростис использованием ЦИС-1 в процессе разгона с известным угловым ускорением () при условии, что учитывается только погрешность квантования (_N) и динамическая погрешность, вызванная ускорением (_).Зависимостьот средней угловой скорости (_ср), числа штриховых меток (z), ускорения () и заданного интервала измерения.(t_и). Целесообразность использования ЦИС-1 для измерений на неустановившихся режимах. Поясните свой ответ примером.

4.3. Цифровые измерительные системы 2-го рода (ЦИС-2). Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс,принцип преобразованияпервичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Дополнительный блок, вводимый в эту схему (по сравнению с ЦИС-1). Условия работы с примыкающими и непримыкающими интервалами измерения (изменения, водимые в схему во втором случае).Связьугловой скорости с числом импульсов счёта, числом кодовых меток и частотой опорного генератора; “цена” одного импульса (“кванта” скорости).

Основные погрешности ЦИС-2при измерении средней угловой скорости: источники погрешностей (2) и их выражения. Выражение для суммарной относительной погрешности измерения средней угловой скорости (_ср) в зависимости от средней угловой скорости (_ср), числа штриховых меток (z), погрешности кодовых меток (₀), и частоты опорного генератора (f₀).

Относительная погрешность измерения мгновенной угловой скорости(при использовании ЦИС-2) в процессе разгона с известным угловым ускорением () при условии, что учитывается только погрешность квантования (_N) и динамическая погрешность, вызванная ускорением (_).Зависимостьот средней угловой скорости (_ср), числа штриховых меток (z), ускорения () и частоты опорного генератора (f₀). Целесообразность использования ЦИС-2 для измерений на неустановившихся режимах. Поясните свой ответ примером.

4.4. Цифровой тахометр ТЭСА-2. Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс, принцип преобразования первичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. База измерения, управляющий строб-импульс, селектор, дешифратор. Операции счёта, индикации, переноса, сброса: в какой части рабочего цикла происходят эти операции. Сравните сигналы в характерных узлах функциональной схемы. Возможно ли использовать ТЭСА-2 для измерений на неустановившихся режимах?