29. Индукционные тахометры. Получение математической модели. Анализ погрешностей. Особенности конструкции.
Представляет собой систему, состоящую из индуктора и магнитоиндукционного преобразователя. На валу двигателя установлено колесо из ферромагнитного материала с определенным числом зубьев.
Работа заключается в следующем: вал вращается → изменяется сопротивление воздушного зазора → изменяется сопротивление → изменяется магнитный поток → генерируется ЭДС в обмотке индуктора.
Выходной сигнал характеризует переменные составляющие в виде искаженных синусоид.
Диапазон измерений от 40 мВ до 1,2-1,4 В.
Погрешности индукционного преобразователя данного типа:
Датчики магнитоиндукционных тахометров не имеют методической погрешности.
Основная инструментальная погрешность указателя тахометра определяется трением в подшипниках и ошибками градуировки шкалы.
Дополнительные погрешности обусловлены, прежде всего, влиянием температуры и вызываются изменением электрического сопротивления чувствительного элемента, магнитной проводимости магнитопроводов и упругих свойств противодействующей пружины.
30. Цифровой тахометр, его достоинства и недостатки, сопоставление статических и динамических погрешностей с индукционным. Методы повышения точности и быстродействия.
Они строятся на основе тех же датчиков, что и аналоговые, добавляется только цифровая часть. Рассмотрим подробнее цифровую часть.
Цифровая часть представляет собой нормирующий усилитель, генератор тактовых импульсов, АЦП, блок счета и индикации.
Нормирующий усилитель как правило состоит из операционного усилителя и группы резисторов, включенных по определенной схеме.Он служит для усиления и нормирования аналогового сигнала, поступающего на вход цифровой части. Диоды представленные на схеме служат для ограничения сигнала в пределах от 0 до 5 В.
Генератор тактовых импульсов (ГТИ) предназначен для синхронизации и получения необходимой частоты
К достоинствам можно отнести то, что на выходе получаем цифровой код, а не аналоговый. То есть уже не требуется дополнительных преобразований напряжение - код. Эту информацию непосредственно может использовать и БЦВМ, и летчик.
Недостатки проявляются в дополнительных погрешностях. Помимо погрешностей самого датчика добавляются погрешности цифровой части. Кроме того, летчиком семисегментные индикаторы хуже воспринимаются, чем стрелочные.
31. Примеры современной реализации, сопряжение с каналом связи.
На самолетах и вертолетах объекты контроля - авиадвигатели: и различное оборудование - располагаются на значительном удалении от кабины, поэтому возникает необходимость в дистанционном измерении важнейших параметров, по которым можно определить состояние и режимы работы систем самолета и двигателя. Например, чтобы постоянно контролировать частоту вращения вала авиадвигателя, необходимо датчик частоты вращения установить в местах измерения указанных параметров. При передачи информации носителем ее обычно является не непосредственно измеряемый параметр, а электрический сигнал (напряжение или ток), который после соответствующего преобразования используется для управляющего воздействия на подвижную систему или другое исполнительное устройства индикатора.
Как уже отмечалось, каждый электрический прибор состоит из преобразователя физической величины в электрический сигнал (датчика), линий передачи и указателя.
По мере прохождения по каналам связи может изменяться в преобразователях как природа, так и вид сигнала. Соответственно различают физические преобразователи и преобразователи вида сигналов.
К преобразователям вида сигнала относят преобразователи «напряжение - код», «импульсы - код», «код - напряжение» и др.
Линии связи выполняются из проводов БПВЛ, БПВЛЭ, БПТЭ. Для уменьшения помех производят экранирование проводов и заземление экрана, разнос проводов питания и линий связи, устанавливают искрогасящие устройства.
В качестве указателей в большинстве электрических приборов использовались магнитоэлектрические гальванометры и логометры.
Современные средства отражения информации реализуются на электронных индикаторах различного типа, в частности на ЖКИ.
В настоящее время в авиации применяются частотно – импульсные тахометры, в которых используется зависимость частоты следования электрических импульсов напряжения от частоты вращения вала авиадвигателя.
Принцип действия частотно-импульсных тахометров основан на измерении частоты переменной ЭДС, пропорциональной частоте вращения вала п:
f=кn
В качестве датчиков в таких системах могут использоваться датчики частоты вращения ДЧВ-2500 или ДТА-10Е.
Принцип действия датчика ДЧВ-2500 заключается в индуцировании электрических импульсов напряжения в обмотке датчика за счет изменения сопротивления магнитной цепи при вращении, индуктора под торцом датчика
Датчик частоты вращения ДЧВ-2500 предназначен для выдачи электрических импульсов напряжения, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения вала авиадвигателя. Датчик работает совместно с индуктором, который является неотъемлемой частью двигателя и в состав датчика не входит.