Диплом. Обоснование выбора датчиков проектируемого прибора
 Скачать 2.23 Mb.
|
Особенности проектирования СКТ для работы в режиме вращающегося магнитного поляСоздание прецизионного ИП, обеспечивающего работу СКТ в режиме вращающегося магнитного поля с двумя или тремя фазами 0В; (сдвиг векторов междуфазных напряжений с точностью 2—5', разность междуфазовых напряжений — не более 0,02%, максимальное содержание высших гармоник — менее 0,02 %), и разработка совершенных методов измерения фазовой погрешности СКТ в схемах ФВ позволили провести сравнение особенностей проектирования СКТ, предназначенных для работы в режиме пульсирующего или вращающегося магнитного поля. Если в режиме пульсирующего магнитного поля m-фазные выходные обмотки (ВО) ФВ практически разомкнуты (нагрузкой входной части блоков преобразователей угол—фаза—код можно пренебречь), то в режиме вращающегося магнитного поля m-фазные 0В замкнуты на близкое к нулю внутреннее сопротивление ИП. Эти различия, как показывает практика, приводят к необходимости, разработки специальных методов проектирования многополюсных СКТ (СКТМ), работающих в режиме вращающегося магнитного поля, поскольку критерии, которыми руководствуются при проектировании многополюсных СКТ, в определенной части отличаются от критериев для СКТ, предназначенных для работы в дистанционной синхронной передаче угла (ДСПУ). К многополюсным СКТ, предназначенным для работы в качестве датчика и приемника точного отсчета (ТО) ДСПУ, кроме точности предъявляется требование обеспечения максимальной крутизны выходного сигнала. Это достигается применением синусных 0В и ВО с высокой добротностью. Для ФВ нет необходимости обеспечения максимальной крутизны выходного сигнала, поскольку входные элементы ЦПУ обеспечивают надежную работу при сравнительно низких уровнях выходного напряжения (0,5—5 В). Главным критерием работы СКТМ для схем ФВ является обеспечение строго линейной зависимости фазы выходного напряжения в функции угла поворота ротора изм=f(). При использовании СКТМ в режиме вращающегося магнитного поля, вследствие замыкания 0В на ИП, наблюдается значительное влияние индуктивной связи фаз 0В по лобовым и пазовым частям, существенно снижающее точность СКТМ. В ДСПУ влияние индуктивной связи обмоток синхронизации на точность СКТ существенно ослаблено, поскольку обмотки синхронизации СКТ - датчика и СКТ - приемника не замкнуты накоротко, а нагружены друг на друга. При этом влияние индуктивной связи фаз, как показывает практика, хотя и ощущается, но не столь значительно, как в схеме ФВ с вращающимся магнитным полем СКТМ. В связи с этим СКТМ могут обеспечить высокую точность определения положения контролируемого объекта только при работе в схеме с пульсирующим магнитным полем. Для работы в схемах ФВ с вращающимся магнитным полем необходима разработка специальных методов проектирования СКТМ. [7] Аналоговые датчики угла поворотаАналоговые датчики угла поворота пригодны для измерений больших углов до 360°и выше. В качестве чувствительных элементов в датчиках угла используются резисторы с подвижным контактом, изготовленные из тонкого провода (рис.9,а) в сочетании со схемой измерения сопротивления. В пассивных датчиках индуктивного и емкостного типов, а также в активных и пассивных фотоэлектрических датчиках вид характеристики задается фигурной шайбой, выполненной в виде спирали Архимеда, или круглой шайбой, насаженной на ось с эксцентриситетом (рис.9,б). Сельсиновые системы измеряют и передают, на расстояние углы поворота 360° с малой абсолютной погрешностью F = ±0,1°.  Рис. 9. Аналоговые датчики угла поворота: а - датчик из микропровода с подвижным контактом; б - датчик с фигурной шайбой и индуктивным L, емкостным С или фотоэлектрическим Р чувствительными элементами. Р  ис.10. Аналоговые датчики малых углов поворота с индуктивным (а), емкостным (б) или электролитическим (в) чувствительными элементами. Аналоговые датчики угла при малых значениях измеряемого угла содержат индуктивный пассивный чувствительный элемент - дифференциальный дроссель (рис.10,а) или емкостный пассивный элемента дифференциальный конденсатор (рис.106*) или электролитический чувствительный элемент с дифференциальными сопротивлениями, образованными плоскими электродами в устройстве, показанном на рис.10,б. Они измеряют углы не более ±45° и служат для передачи на расстояние отклонений стрелок измерительных приборов. Датчики наклона измеряют очень малые изменения угла относительно вертикали (порядка нескольких градусов). [ 2 ] |