速度和加速度可直接反映物体运动的快慢程度和动态受力情况,某些情况下是控制产品质量的决定性因素。例如,轧钢速度检测直接关系到钢铁生产的连续性,过快或者过慢都可能发生事故。而加速度通过牛顿第二定律可直接联系到物体所受到的合外力,是表征动态力的重要指标。另外,在振动检测中,速度和加速度是表征振动的重要参数。
速度和加速度检测系统
通过熟悉各种速度传感器,了解速度传感器检测的一般原理和使用条件,掌握各种速度传感器的量程、精度等检测性能。
任务一认识速度传感器
知识目标
通过实践操作和训练理解,初步认识磁电式速度传感器及其检测适应性,了解工业中常用的速度检测特点及位移传感器的基本选用原则。
技能目标
任务一认识速度传感器
测速发电机(tachogenerator)是一种检测机械转速的电磁装置。它能把机械转速变换成电压信号,其输出电压与输入的转速成正比关系,如图4-1所示。
一、测速发电机传感器的要求
任务一认识速度传感器
测速发电机在自动控制系统和计算装置中通常作为测速元件、校正元件、解算元件和角加速度信号元件等。自动控制系统对测速发电机的要求,主要是精确度高、灵敏度高、可靠性好等。
任务一认识速度传感器
(1)输出电压与转速保持良好的线性关系。
(2)剩余电压(转速为零时的输出电压)要小。
(3)输出电压的极性和相位能反映被测对象的转向。
(4)温度变化对输出特性的影响小。
(5)输出电压的斜率大,即转速变化所引起的输出电压的变化要大。
(6)摩擦转矩和惯性要小。
任务一认识速度传感器
任务一认识速度传感器
测速发电机
直流测速发电机
电磁式
永磁式
交流测速发电机
同步测速发电机
异步测速发电机
直流测速发电机实际上是一种微型直流发电机,按励磁方式可分为两种类型。图4-2所示为电磁式测速发电机原理,定子常为二极,励磁绕组由外部直流电源供电,通电时产生磁场。目前,我国生产的CD 系列直流测速发电机为电磁式。
二、直流测速发电机
任务一认识速度传感器
永磁式测速发电机原理如图4-3所示。定子磁极由永久磁钢做成。永磁式测速发电机由于没有励磁绕组,所以可省去励磁电源,具有结构简单、使用方便等特点,近年来发展较快。
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永磁式直流测速发电机按其应用场合不同,可分为普通速度型和低速型两种。前者的工作转速一般在每分钟几千转以上,最高可达每分钟一万转以上;而后者一般在每分钟几百转以下,最低可达每分钟一转以下。由于低速测速发电机能和低速力矩电动机直接耦合,省去了中间笨重的齿轮传动装置,消除了由于齿轮间隙带来的误差,提高了系统的精度和刚度,因而在国防、科研和工业生产等各种精密自动化技术中得到了广泛应用。
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