1.1.2.5 Импульсные электротахометры

Импульсные электротахометры делятся на импульс­ные конденсаторные тахометры и на мостовые конденсаторные тахометры [1.2].

Импульсный конденсаторный тахометр

Импульсный конденсаторный тахометр (рис.1.16, а) состоит из датчика - переключа­теля и импульсной измерительной схемы. При каждом обороте конденсатор подклю­чается через сопротивление R к источнику питания, а затем переключается на измери­тель Г и разряжается через него. Если кон­денсатор заряжается полностью, то средний ток разряда через измеритель и, следова­тельно, его показания будут пропорциональ­ны скорости вращения:

где т - число переключений за один обо­рот; С - емкость конденсатора в ф; U - напряжение источника питания в B; п - из­меряемая скорость вращения в об/мин.

Для осуществления полного заряда необ­ходимо ограничить постоянную времени цепи конденсатора

.

Точность показаний прибора зависит от напряжения питания, что является одним из источников погрешности, а также от работы переключателя и стабильности конденсатора. Обычно применяют стабильные слюдяные конденсаторы с температурным коэффициен­том емкости не более 50-10^-6 на 1°С.

Мостовой конденсаторный тахометр

Мостовой конденсаторный тахометр (рис.1.16, б). Погрешность импульсного тахо­метра можно уменьшить, применив мостовую схему с нулевым отсчетом, что устраняет влияние напряжения питания.

Положение движка реохорда - мера ско­рости вращения. При малых изменениях ско­рости вращения пользуются схемой неравно­весного моста с отсчетом по гальванометру, включенному в измерительную диагональ. Эти приборы называются импульсными диф­ференциальными тахометрами.

Более высокая точность измерения дости­гается при автоматической самобалансирую­щейся мостовой схеме импульсного тахо­метра.

Рисунок 1.16 – Импульсные электротахометры: а – конденсаторный;

б - мостовой

1.1.2.6 Гетеродинные тахометры с низкочастот­ными опорными кварцами

Эти приборы (рис.1.17) обеспечивают точность измере­ния порядка 0,03—0,1% и применяются в ка­честве контрольных на градуировочных уста­новках и стендах. Принцип действия основан на сравнении частоты сигнала таходатчика переменного тока с частотой опорного электронного генератора, стабилизированного кварцем [1.2].

Оба сигнала суммируются электронным смесителем, причем выделяется сигнал раз­ностной частоты , который и измеряется:

,

где - частота сигнала датчика; - опорная частота.

Для повышения точности предусматривают несколько опорных уровней, равномерно распределенных по диапазону, благодаря чему образуется несколько поддиапазонов.

Стабильность частоты кварцевых генерато­ров в нормальных условиях оценивается по­грешностью ±0,0001%. Температурная зави­симость частоты низкочастотных кварцев дает дополнительную погрешность порядка 0,001% на 1 ⁰С. Погрешность измерения разностной частоты является доминирующей в общей погрешности измерения; она опре­деляется по формуле

,

где - погрешность измерения разност­ной частоты, отнесенная ко всему диапазону; - погрешность измерителя разностной ча­стоты.

Рисунок 1.17 - Гетеродинные тахометры с низкочастот­ными опорными

кварцами