4. Измерение частоты вращения

Задачи, для решения которых необходимо измерение угловой скорости (частоты вращения) (5) (контроль, точное измерение, измерение большихn, измерения на НУР, измерение отклоненийn, использование дляМСУ). Как, в зависимости от цели измерения частоты вращения, изменяютсятребованияк точности измерения, к динамическим свойствам средства измерения, способу измерения, к выбору средств измерения, к характеру самой измеряемой величины. Требуемая точность по ГОСТ 14846-81. Какиевиды измерения угловой скоростив зависимости от функциональной связимежду искомой и непосредственно измеряемой величиной(динамические тахометры, косвенного измерения, импульсные) и отспособа получения числового значения измеряемой величины Вы знаете?(прямые и косвенные) Дайте им определения. Понятия мгновенной и средней частоты вращения.

Интегрирующие тахометрыс аналоговым или цифровым выходом с первичными преобразователями с частотной модуляцией сигнала.Принцип измерения (измерение частоты импульсов, параметрические преобразователи, не нагружают объект, наличие ДПУ).Типыбесконтактных преобразователей(индукционные, ёмкостные, фотоэлектрические); объясните принципы их действия. Чем создаётсячастотная модуляция?(ДПУ) Принципиальныепреимуществатакого способа измерения(дистанционная передача сигналов, малая чувствительность к помехам, удобство преобразования информации). Как называется средство измерения (СИ), которое, как правило, применяется при цифровой регистрации сигнала?(частотомер).

Приведите измерительную схему тахометра с аналоговым выходом.Перечислите основныеэлементы измерительной схемы.(ДПУ, У-О, ДУ, триггер, интегратор, измерительный прибор). Укажите их назначение. Докажите, что среднее значение выходного аналогового сигнала прямо пропорционально частоте вращения. Какие динамические погрешности возникают в таком типе тахометров? Как их определить, учесть или рассчитать?

4.1. Цифровые измерительные системы 1-го рода (ЦИС-1). Функциональная схема, основные элементы(ДПУ, ГОЧ, ДЧ, селектор, систему сброса – Сб, СчИ, РП, И) и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс,принцип преобразованияпервичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Условия работы с примыкающими(t_пер+t_сбр< T_имп) и непримыкающими(t_и>t_пер+t_сбр> T_имп) интервалами измерения (какие изменения необходимо внести 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)(_N,__tи) и их выражения. Выражение для суммарной относительной погрешности измерения средней угловой скорости (_ср). Зависимость_срот средней угловой скорости (_ср), числа штриховых меток (z) и заданного интервала измерения.(t_и), числа штриховых меток (z), 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). Целесообразно ли использовать ЦИС-1 для измерений на неустановившихся режимах? Поясните свой ответ примером.

4.2. Цифровые измерительные системы 2-го рода (ЦИС-2). Функциональная схема, основные элементы(ДПУ, ГОЧ, ДЧ, селектор, систему сброса – Сб, СчИ, РП, ФП, И) и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс,принцип преобразованияпервичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Какое устройство должно быть дополнительно введено в эту схему (по сравнению с ЦИС-1)? Условия работы с примыкающими(t_пер+t_сбр< T_имп=1/f₀) и непримыкающими(t_и >t_пер+t_сбр> T_имп) интервалами измерения (какие изменения необходимо внести 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). Зависимость_срот 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). Целесообразно ли использовать ЦИС-2 для измерений на неустановившихся режимах? Поясните свой ответ примером.

4.3. 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. Целесообразно ли использовать ТЭСА-2 для измерений на неустановившихся режимах?