Учебное пособие Харьков 014 удк

204 
На рисунке число разрядов равно 4. На практике используют 10 
разрядов и более. В свою очередь каждое кольцо разделено на ряд 
прозрачных и непрозрачных частей. Внутреннее кольцо соответст-
вует старшему разряду и разделено на две части. Внешнее кольцо 
разделено на восемь частей и соответствует младшему разряду. 
Осветители, которые могут быть любого типа, в том числе и 
светодиоды, дают узкие параллельные пучки света, направленные на 
фотодиоды. Напряжение с фотодиодов поступает на релейные эле-
менты и на их выходе формируется напряжение логической 1 или 0. 
Таким образом, каждому углу поворота диска соответствует свой 
код. 
 
 
6.2 Датчики скорости 
Для измерения скорости можно использовать методы и датчики, 
позволяющие определять угловое или линейное перемещение опи-
санные в п. 6.1. При этом для повышения помехозащищенности в 
ряде случаев осуществляется численное дифференцирование сигнала 
пройденного пути, основанное на измерение приращения пути на 
некотором временном интервале. 
В то же время, использование закона электромагнитной индук-
ции позволяет с помощью тахогенераторов измерять угловую ско-
рость непосредственно, без дополнительных преобразований. Тахо-
генератор – это электрическая машина малой мощности, вырабаты-
вающая электрический сигнал пропорциональный угловой скорости 
ротора. 
Ко всем типам тахогенераторов предъявляются следующие 
требования: 
– линейность зависимости ЭДС тахогенератора от скорости; 
– минимальность пульсаций выходного напряжения; 
– малый момент инерции и момент трения. 
Тахогенераторы постоянного тока могут быть с независимым 
возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов 
(рис. 6.8). 
Тахогенераторы постоянного тока различают не только 
величину, но направление скорости, и поэтому находят применение в 
реверсивных и нереверсивных системах. 

205
а 
б 
а – с независимым возбуждением; б – с постоянными магнитами 
Рис. 6.8. Схемы включения тахогенератора 
Тахогенераторы переменного тока выполнены на базе асинх-
ронной двухфазной машины. На статоре машины имеется две 
взаимно перпендикулярные обмотки: обмотка возбуждения, располо-
женная по оси α (фаза α) и выходная обмотка, расположенная по оси 
β (фаза β), включенная на сопротивление нагрузка Z
н
, как показано 
на рис. 6.9. 
Рис. 6.9. Тахогенератор переменного тока 
Для уменьшения момента инерции ротор выполняют тонкос-
тенным в виде полого стакана из немагнитного материала (обычно 
алюминиевого сплава). Внутри ротора размещается неподвижный 
стальной шихтованный сердечник, по которому замыкается магнит-
ный поток. 
Амплитудная характеристика асинхронного тахогенератора 
приведена на рис. 6.10. 

206 
Рис. 6.10 – Амплитудная характеристика 
Искажение данной характеристики обусловлено сопротивле-
нием нагрузки. Поэтому на практике используют режим близкий к 
холостому ходу. Для реализации такого режима тахогенератор 
соединяют с нагрузкой через эмиттерный повторитель, обладающий 
высоким входным сопротивлением. 
Полоса пропускания асинхронного тахогенератора ограничена 
частотой напряжения питающей сети. Поэтому для быстродейст-
вующих систем применяют повышенную частоту (400 Гц и выше). 
В современных системах с большим диапазоном регулировании 
скорости и высокими требованиями стабилизации и точности, 
используют цифровые датчики скорости (ЦДС). 
Функционально ЦДС содержит датчик импульсов, который 
преобразует угловую скорость в импульсы с частотой пропорцио-
нальной скорости и счетчик импульсов, формирующий на интервале 
измерения цифровой код, являющийся выходной величиной. 
Датчик импульсов может быть выполнен на основе индук-
тосина или фотоэлектрического кодового диска. В любом случае 
датчик импульсов вырабатывает две серии импульсов, сдвинутых 
по фазе на 
π/2, которые используются для определения, как 
величины скорости, так и ее знака. Частота следования импульсов f 
находится как: 
ω
2π
f
N
=
, 
где ω – угловая скорость, N – число импульсов (разрешающая 
способность датчика). 

207
Формирование цифрового кода на выходе датчика скорости с 
помощью счетчика может выполняться двояко. В первом случае на 
заданном периоде измерения счетчик считает число импульсов, 
которые характеризуют среднее значение скорости. Во втором слу-
чае формирование индуктивного кода состоит в определении 
интервала времени между двумя импульсами, путем подсчета числа 
высокочастотных опорных импульсов, умещающихся на измеряемом 
интервале. 
Рассмотренные варианты обеспечиваемый высокую точность 
измерения скорости, и тем большую, чем продолжительный период 
измерения. 

жүктеу/скачать 23,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: