第10章 機(jī)械量電測法

1、123tnfT6016022nf60nf 402/60UBl vBl rBlr n10.1.1 模擬式電測法模擬式電測法把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓 根據(jù)電磁感應(yīng)原理做成的專門測速的微型發(fā)根據(jù)電磁感應(yīng)原理做成的專門測速的微型發(fā)電機(jī)，電機(jī)，輸出電壓正比于輸入軸上的轉(zhuǎn)速輸出電壓正比于輸入軸上的轉(zhuǎn)速，即：，即：B為測速發(fā)電機(jī)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度；為測速發(fā)電機(jī)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度；r為為測速發(fā)電機(jī)繞組的平均半徑，測速發(fā)電機(jī)繞組的平均半徑，l為繞組為繞組的總有效長度，的總有效長度，為轉(zhuǎn)子的角速度；為轉(zhuǎn)子的角速度；n為測速發(fā)電機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)速。為測速發(fā)電機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)速。5nKMeessKMseMM eskn k n

2、k 6nKMeessKMseMM eskn k nk 7圖圖10-1-2 離心式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)原理離心式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)原理-把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為位移把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為位移離心力：離心力： 彈簧力：彈簧力： 平衡時：平衡時：2ccKFxKFss2scKKx8圖圖10-1-2 離心式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)原理離心式轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)原理-把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為位移把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為位移離心力：離心力： 彈簧力：彈簧力： 平衡時：平衡時：2ccKFxKFss2scKKx9-將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 10圖圖10-1-4 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換

3、成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率deNdt 11圖圖10-1-4 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率deNdt 12圖圖10-1-4 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換公式 脈沖頻率：脈沖頻率：n ：每分鐘轉(zhuǎn)動圈數(shù)：每分鐘轉(zhuǎn)動圈數(shù) m：每轉(zhuǎn)一周傳感器發(fā)出：每轉(zhuǎn)一周傳感器發(fā)出脈沖數(shù)（即齒輪齒數(shù)）脈沖數(shù)（即齒輪齒數(shù)）60nmf10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率1310.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率圖圖10-1-7 霍

4、爾式轉(zhuǎn)速傳感器霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)盤圓周上安置轉(zhuǎn)盤圓周上安置m個永磁鐵氧體個永磁鐵氧體60nmf14圖圖10-1-7 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器m個永磁鐵氧體個永磁鐵氧體霍爾元件霍爾元件霍爾元件粘霍爾元件粘貼在磁極的貼在磁極的端面上端面上10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率轉(zhuǎn)盤圓周上安置轉(zhuǎn)盤圓周上安置m個永磁鐵氧體個永磁鐵氧體60nmf15圖圖 10-1-8 光電式轉(zhuǎn)速傳感器光電式轉(zhuǎn)速傳感器10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率黑白間隔數(shù)黑白間隔數(shù)(a圖圖)或透光縫隙數(shù)或透光縫隙數(shù)(b圖）為圖）為m6

5、0nmf16圖圖 10-1-8 光電式轉(zhuǎn)速傳感器光電式轉(zhuǎn)速傳感器10.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 -將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率黑白間隔數(shù)黑白間隔數(shù)(a圖圖)或透光縫隙數(shù)或透光縫隙數(shù)(b圖）為圖）為m60nmf1710.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 當(dāng)轉(zhuǎn)速很慢時，通常是測量轉(zhuǎn)動周期來反當(dāng)轉(zhuǎn)速很慢時，通常是測量轉(zhuǎn)動周期來反映轉(zhuǎn)動快慢，這種測量轉(zhuǎn)速的方法稱為映轉(zhuǎn)動快慢，這種測量轉(zhuǎn)速的方法稱為測周法測周法。 若圓周上設(shè)若圓周上設(shè)m個檢測電，每轉(zhuǎn)個檢測電，每轉(zhuǎn)1/m周計(jì)入的周計(jì)入的時鐘脈沖個數(shù)為時鐘脈沖個數(shù)為N，時鐘脈沖周期為，時鐘脈沖周期為T0，則轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)動周期為：周期為：T

6、=mNT01810.1.2 計(jì)數(shù)式電測法計(jì)數(shù)式電測法 通常采用測量每轉(zhuǎn)過一個指定的通常采用測量每轉(zhuǎn)過一個指定的 角度角度所需時間所需時間 的方法來測量瞬時轉(zhuǎn)速。的方法來測量瞬時轉(zhuǎn)速。it瞬時角速度瞬時角速度 為：為：iiit若計(jì)時脈沖頻率為若計(jì)時脈沖頻率為f0， 時間內(nèi)時間內(nèi)計(jì)入時鐘脈沖個數(shù)為計(jì)入時鐘脈沖個數(shù)為Ni ，則：，則：it0iiii0fNttNf若將每轉(zhuǎn)一周均勻分為若將每轉(zhuǎn)一周均勻分為m個測點(diǎn)，個測點(diǎn)，每兩相鄰測點(diǎn)間距為每兩相鄰測點(diǎn)間距為 ，各段各段 所用時間所用時間 的計(jì)時脈沖數(shù)的計(jì)時脈沖數(shù)位位Ni，則各測點(diǎn)的瞬時角速度為：，則各測點(diǎn)的瞬時角速度為：itm/2)m,2 ,1i(mN

7、f2i0i192021222324FKmamm2mkmkxa,LkF0maFFm202m2xxkmLm/k0252627y28y29y30mmXYm0mmVcmD2VYm20mmAkmAY31下面僅以第一種為例進(jìn)行介紹。下面僅以第一種為例進(jìn)行介紹。3233變極距型電容變極距型電容傳感器傳感器34變極距型電容變極距型電容傳感器傳感器3502121ddCCCC02121dyCCCCyd mmXY0m2121dXCCCC20mm/AY020m2121dACCCC3637rKlKFrLAEFllLAEFrrlr38rKlKFrLAEFllLAEFrrlr39FEbhl4y33FEbh)xl (62x40FhEbl6y303FhEbl6FhEbl6202xx41）（時：當(dāng)432100i0ii443322110-K4EUKRR)RRRRRRRR(4E