2. Методы измерения частоты вращения

В настоящее время используются средства измерения, оценивающие частоту вращения объекта относительно неподвижной оси за конкретный промежуток времени.

Вращательное движение широко используется в технике (всевозможные валы двигателей, турбин и передаточных механизмов). Равномерное вращательное движение обладает повторяемостью во времени и по этому свойству близко периодическим колебательным процессам, которые также широко распространены. Необходимость контролировать состояния технических устройств привела к развитию различных методов измерения частот и скоростей вращающихся тел и частотных характеристик колебательных систем.

Угловые частоты и скорости вращения чаще всего определяют косвенно – путем использования тех или иных преобразователей механической величины в электрическую. Угловые скорости вращения можно измерять при помощи абсолютного метода, определив полное число оборотов вала в течение соответствующего промежутка времени, а также при помощи измерительных средств, позволяющих применить метод сравнения числа оборотов испытываемого вала с известной частотой какого-либоустойчивого и независимого периодического процесса.

Большинство тахометров имеют приводной вал, воспринимающий вращательное движение от испытываемого устройства, или дистанционный электрический датчик.

При помощи тахометра обычно измеряют среднюю скорость вращения, постоянную в заданном промежутке времени. Угловая скорость вращения , которая в технике измеряется числом оборотов в минуту, очень просто связана с частотой вращения (с-1)(синхронная частота вращения:

n=60 f илиf .

Современные технические устройства охватывают диапазон вращения механических деталей примерно до =200000 об/мин. Электрические приборы измерения скоростей вращения можно разделить на две основные группы:

а) приборы, измеряющие электрическое напряжение того или иного датчика,

пропорционально угловым скоростям, т.е. u k1 ;

б) приборы, измеряющие частоту переменного тока в датчике, пропорциональную измеряемой угловой скорости, т.е. f k2 .

Наибольшая точность измерения (до 0,001 %) может быть достигнута при использовании быстродействующих электронно-счетных схем. Принятый в этих приборах частотный метод измерения исключает возможность внесения дополнительных погрешностей датчиком и линией передачи, т.к. частота сигнала определяется лишь угловой скоростью вращения и конструкцией задающего элемента датчика. При этом датчики оборотов могут использовать различные физические принципы – существуют

датчики индукционные, фотоэлектрические, емкостные, индуктивные, радиоактивные и т.д.

2.1.Тахометры

Приборы для измерения частоты вращения вала (угловой скорости) называются тахометрами. Тахометры, снабженные регистрирующим (записывающим) устройством, - называются тахографами. Приборы суммирующие число оборотов вала - называются счетчиками.

В зависимости от места установки тахометра и способа применения тахометры подразделяют на стационарные, дистанционные и ручные. По принципу действия, различают механические (центробежные), магнитные, магнитно-индукционные, электрические и электронные тахометры.