2.7 Выбор датчика

Выбираем тахометрический датчик исходя из параметров измерения скорости вращения лопастей. Скорость потока воздуха составляет примерно 10 м/с, выбираем датчик скорости протока сильфонного типа РПС – 15.

Технические характеристики:

изменение параметров регулирования скорости, м/с 0÷25;

максимальный выходной ток, мА 200;

Максимальное выходное напряжение, в 5;

ширина проточной части, мм 15.

Передаточная функция датчика имеет вид:

, (16)

где k_д – коэффициент усиления передачи по напряжению.

, (17)

где U_maxвых – максимальное выходное напряжение; ω_вр – частота вращения вала.

Таким образом коэффициент передачи по напряжению датчика равен:

Передаточная функция датчика примет вид:

(18)

3 РАСЧЕТ ДАТЧИКА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

3.1 Анализ выбранного датчика обратной связи на предмет устойчивости от

внешних помех

Выбранный датчик обратной связи имеет следующие условия эксплуатации:

вибрационные нагрузки, Гц 1000;

ускорение, м/с² 100;

ударные нагрузки, м/с² 350;

относительная влажность воздуха при 40⁰С, % 98.

Датчик будет устойчив от внешних помех, так как конструкцией этого датчика предусмотрена защита от внешних помех: специальный облегченный материал и ребристая поверхность, для более тщательного охлаждения.

3.2 Расчет основных элементов датчика

Произведем выбор основных данных и расчет:

Выбор основных размеров.

_к = 0,3 мм – толщина корпуса.

D_н = D_к - 2_к = 3,2 – 2 · 0,03 = 3,14 см – наружный диаметр пакета (19)

магнитопровода.

Допустимые электромагнитные нагрузки.

- максимальная индуктивность в железе (20)

магнитопровода.

- допустимая плотность тока.

Выбираем обмотку генераторную, имеющая К_об1=1.

Определим геометрические размеры вырубки магнитопровода.

Диаметр расточки:

, (21)

где p = 1 – число полюсов (1 катушка);

j = 3,1 – коэффициент из таблицы кривизны для _с = 0,3.

Высота спинки статора:

(22)

Ширина зубца:

= 0,06 см , (23)

где z =12 – число зубьев.

Диаметр паза:

=0,11 см (24)

Воздушный зазор.

= 0,056 см (25)

где k_ =1,12 – коэффициент, учитывающий воздушное сопротивление;

k_ =1 – коэффициент, учитывающий магнитное сопротивление.

Произведя расчет датчика обратной связи (тахометрического датчика) мы определили его основные электрические и конструктивные параметры, которые позволяют судить о его стабильной работоспособности в данной системе, а также о его легкости монтажа на валу, совершающего вращательные движения.