- •1 Огляд тахометричних перетворювачів
- •1.1 Загальні відомості
- •1.2 Сучасні тахометри
- •1.2.2 Тахометр овен тх01
- •1.2.3 Тахометр годинниковий тч-10р
- •1.2.4 Тахометр універсальний та-12м
- •1.2.5 Тахометр з аналоговою і цифровою індикацією тац-10
- •1.2.6 Тахометр електронний те-6к-тк
- •1.2.7 Тахометр електронний те-6к-тк
- •2 Розробка структурної схеми цифрового тахометра
- •2.1 Фотоелектричні перетворювачі
- •2.2 Цифровий частотомір середніх значень
- •3 Розробка функціональної схеми цифрового тахометра
- •Тригер к561тр2 має такі характеристики: напруга живлення 3‑15 в ±5%, струм споживання 0,14 мА, тактова частота не більше 20 мГц.
- •4 Розрахунок метрологічних характеристик
- •Статичну характеристику приладу ми отримали, побудувавши в програмі Mathcad графік (рис. 4.1), за рівнянням (3.1).
- •За рівнянням (3.2) отримаємо графік залежності похибки квантування від вхідної величини (рис. 4.2).
- •Висновки
- •Список літератури
- •Додатки Додаток а Функціональна схема цифрового тахометра
3 Розробка функціональної схеми цифрового тахометра
Функціональна схема — це схема, яка роз'яснює певні процеси, що відбуваються у деяких функціональних ланцюгах приладу (устаткування) чи у приладі (устаткуванні) в цілому, способи реалізації пристроєм заданих функцій.
Розроблена функціональна схема цифрового тахометра представлена в додатку А.
Даний пристрій має діапазон вимірювання 10 ÷10000 об/хв., похибку 0,3 %, в якості сенсора в розробленому цифровому тахометрі використали фотоелектричний тахометричний перетворювач, який має наступні характеристики: частота обертання 10000 об/хв.; кількість отворів 5096; зразкова частота 1МГц.
В якості вторинного - частотомір середніх значень. Даний пристрій складається з таких елементів:
Тригер к561тр2 має такі характеристики: напруга живлення 3‑15 в ±5%, струм споживання 0,14 мА, тактова частота не більше 20 мГц.
Лічильник СТ2 – К561ІЕ19: напруга живлення 3-15 В ±5 %, струм споживання не більше 70 мА, температура середовища від -45 до +70 оС.
Подільник частотиk=25.
А також застосовані наступні елементи:
Перетворювач коду типу К565РУ1А: напруга живлення 12 В ±5 %, струм споживання не більше60 мА, температуру середовища від -10 до70 оС.
В якості індикатора використаємо цифровийіндикатор Напруга живлення таких індикаторівдорівнює 100÷300В. Споживана потужність 4 Вт. Індикатор трирозрядний світлодіодний сегментний 10×6 мм. Час зміни стану такого індикатора30÷200 мс. Температурний діапазон-25÷ +50 ˚С.
Принцип дії цифрового тахометра полягає в наступному. Для її реалізації на вхід подаються імпульси, їхня кількість обраховується за допомогою лічильника СТ2 за певний інтервал часу; за допомогою схеми збігу SW1 здійснюється квантування зразкового часового інтервалу імпульсами невідомої частоти; формувач F перетворює вхідні синусоїдні імпульси на прямокутні.
За командою "Пуск" тригер Т приймає стан логічної одиниці і таким чином відкриває схеми збігу SW1 і SW2. Частота обертання, яка перетворюється в частоту пульсації фотоелектричним сенсором надходить на F, попередньо включається подільник частоти. Після цього імпульси потрапляють на відкриту схему SW1 і надходять на вхід двійкового лічильника СТ2, який здійснює їх підрахунок. В цей самий момент часу через відкриту схему SW2 імпульси із виходу генератора G зразкової частоти надходять на вхід подільника частоти, коефіцієнт ділення якого розраховують з урахуванням забезпечення потрібного часового інтервалу . Після закінчення зразкового часового інтервалу заднім фронтом імпульсутригер Т встановлюється у стан логічного нуля, схеми збігу SW1 і SW2 закриваються і в лічильнику СТ2 фіксується код N.
Перетворення інформації з двійкового в двійково-десятковий код забезпечується перетворювачем коду DC, після чого вимірювальна величина відображається на індикаторі І [7].
4 Розрахунок метрологічних характеристик
Розроблений прилад, цифровий тахометр, призначений для вимірювання швидкості обертання за одиницю часу.
Щоб отримати рівняння перетворення цифрового тахометра, ми повинні у рівняння (2.4), замість fx підставити f з рівняння (2.1).
Враховуючи формулу (3.1), представимо похибку квантування цифрового тахометра у такому вигляді:
Похибка квантування дорівнюватиме:
Розрахована похибка співпадає із похибкою вказаною в завданні, тому розроблений цифровий тахометр придатний для користування.