Характеристики та параметри аналогового тахометра

Лабораторна робота № 4

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

Лабораторна робота №4

Розроб.

Перевір.

Н. Контр.

Затверд.

Дослідження характеристик та параметрів аналового перетворювача.

Літ.

Акрушів

ЖДТУ, група АТ-18

ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТА ПАРАМЕТРІВ АНАЛОВОГО ТАХОМЕТРА

 

Мета роботи:

а) експериментальне дослідження номінальних статичних характеристик та параметрів приладів:

-тахометричного аналогового перетворювача швидкості (тахогенератора постійного струму);

б) розрахунок похибок вимірювань досліджуваних пристроїв;

в) знайомство з фізичним змістом інших параметрів приладів згідно паспортних даних.

 

1. Теоретичні відомості

 

Тахометричний аналоговий перетворювач

Тахометричний перетворювач призначений для перетворення частоти обертання за значенням вихідної напруги. Він являє собою генератор малої потужності з електромагнітним незалежним збудженням (рис.4.1,а) чи зі збудженням постійними магнітами (рис.4.1,б).

 

 

Рис.4.1. Аналоговий перетворювач постійного струму

 

 

Точність роботи тахометричного перетворювача визначається статичною характеристикою, що являє собою залежність кутової швидкості обертання від вихідної напруги когенератора при змінному значенні опору навантаження

В реальних тахогенераторах статична характеристика перетворювача нелінійна, причому вона ще й виходить не з початку координат.

Головна причина нелінійності характеристики - реакція якоря, тому зменшенню криволінійності цієї характеристики сприяє підключення на вихід тахогенератора приладів з великим опором, оскільки при зменшенні струму

 

якоря послаблюється дія реакції якоря, сучасних тахогенераторах відхилення вихідної характеристики від прямолінійної падає 0,5...З %.

 

 

Рис.4.2. Статична характеристика тахометричного перетворювача

Широке застосування отримали тахогенератори струму типу ТГП-1 або ТГП-1А, як збуджуються постійними магнітами. Ці тахогенератори не мають обмотки збудження, а тому; мають = 3000...7000 об/хв, S=4...6 мВ хв/об, опір навантаження 1...3 кОм.

 

Характеристики та параметри аналогового тахометра

 

Властивості засобів вимірювань описують характеристиками, серед яких виділяють комплекс метрологічних характеристик. Статичною характеристикою перетворення є функціональна залежність між інформативними параметрами вихідного та вхідного сигналів засо­бів вимірювань, яка описується аналітичним виразом чи графіком. Частіше прагнуть мата лінійну характеристику перетворення, тобто пряму пропорційність між зміною вхідної та вихідної величини приладів.

Статичною характеристикою, наприклад, індукційного перетворювача швидкості. А залежність кутової швидкості обертання від вхідної напруги .

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Датaaliliа

Арк.

Лабораторна робота №4

Динамічний діапазон - це діапазон, в якому відносна похибка приладу не переви­щує 100%. Але оскільки в області, що є близькою до порога чутливості, відносна похибка досягає дуже великих значень, то, крім поняття повного чи динамічного діапазону, викорис­товують поняття робочого діапазону.

Робочим діапазоном приладу називають діапазон вимірюваних величин, в якому від­носна похибка не перевищує заданого (номінального) значення.

Наявність похибок вимірювальних перетворювачів призводить до того, що їх харак­теристики виявляються у деяких межах нерівнозначності. Тому при експериментальному визначенні характеристики перетворювача, тобто градуюванні, одержується ряд точок, більш або менш близьких, до прямої лінії, параболи або іншої передбачуваної характеристики Однак при повторному градуюванні отримується ряд точок, які не співпадають з первісними. Внаслідок цього в теорії вимірювальної техніки вводяться поняття смуги похибок перетво­рювачів даного типу.

Поняття номінальної характеристики, як деякої середньої лінії цієї смуги, зазначається паспорті і використовується при проведенні вимірювань. Взагалі, похибки приладу або перетворювача - це відхилення його реальної функції перетворення від номінальної.

Відносна похибка - це відношення похибки вимірювання до значення вимірюваної личини.

Приведена похибка - це відношення похибки вимірювання до граничного значення вимірюваної величини.

Межа чутливості - це мінімальне значення вхідної величини, яке можливо визначити за допомогою даного приладу (дорівнює ціні поділки шкали приладу).

Роздільна здатність - змога розрізнення двох найближчих вимірів. Визначається ціною ділки шкали.

Варіація показів приладу визначається як різниця між його показами на фіксованій точці шкали при плавному підході до неї від початкової та кінцевої позначки шкали:

.T koWKwg1Z6GSh9h1pUYinVCPYV3lqsggCLHfGhS5sTtrYroRA1odKlt7EYtFhyMKQxXvPlR6xslBh +KWQBT8YDcfLuSosj8Kz8+t6Ga71A/s3/wIAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhAIOsa6/hAAAACwEA AA8AAABkcnMvZG93bnJldi54bWxMj0FPwkAQhe8m/ofNmHiTbSsg1G4JIeqJmAgmhtvQHdqG7m7T Xdry7x1OepuZ9/Lme9lqNI3oqfO1swriSQSCbOF0bUsF3/v3pwUIH9BqbJwlBVfysMrv7zJMtRvs F/W7UAoOsT5FBVUIbSqlLyoy6CeuJcvayXUGA69dKXWHA4ebRiZRNJcGa8sfKmxpU1Fx3l2Mgo8B h/Vz/NZvz6fN9bCfff5sY1Lq8WFcv4IINIY/M9zwGR1yZjq6i9VeNApeFgk7FUwTrnTT42nMlyNP 89kyApln8n+H/BcAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAA AAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQD5lSZjAwYAAPg/AAAOAAAA AAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQCDrGuv4QAAAAsBAAAP AAAAAAAAAAAAAAAAAF0IAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAawkAAAAA ">

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Датaaliliа

Арк.

Лабораторна робота №4

1.2. Обробка результатів вимірювань

Таблиця 4.1.

Uвх, В
Uвих, В	12,83	16,69	20,75	26,95	28,72	34,88
,об/хв	2761,52	3592,35	4466,23	5800,71	6181,69	7507,57
nат,об/хв	215,24	215,24	215,24	215,24	215,24	215,24
n1, об/хв	1377,98	1377,98	1377,98	1377,98	1377,98	1377,98
n2, об/хв
nΣ, об/хв	445,9	445,9	445,9	445,9	445,9	445,9
γn, %	5,9	5,9	5,9	5,9	5,9	5,9
δn, %	16,1	12,4	10,00	7,7	7,2	5,9

 

1) Підрахуємо чутливість приладу:

S_U=1/6_*ΣU_вих /U_вх

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Датaaliliа

Арк.

Лабораторна робота №4

S_U=1/6_*(12,83/10+16,69/12+20,75/14+26,95/16,+28,72/18+34,88/20)=1,529

2) Проградуюємо тахометричний аналоговий тахометр:

n_i=S_АТU_вих; S_АТ=S/S_U=329,1/1,529=215,24;

n₁=215,24_*12,83=2761,52об/хв

n₂=215,24_*16,69=3592,35об/хв

n₃=215,24_*20,75=4466,23об/хв

n₄=215,24_*26,95=5800,71об/хв

n₅=215,24_*28,72=6181,69об/хв

n₆=215,24_*34,88=7507,57об/хв

γ_U = ΔU_вих / U_{N *} 100%

ΔU_вих = γ_{U *} (U_N / 100%)

γ_U=0,5; U_N=50B

ΔU_вих = 0,5_*50/100=0,25B

S=329,1

S_U=1,529

ΔU_вих = 0,25B

= =5511,93

Δ ₁= _*ΔU=0,25*5511,93=1377,98 об/хв.

Δ ₂ =1,5*20* / 100% = 300

Δn_Σ= = 445.9 об/хв.

3)Визначимо приведену похибку:

γ = ∆n_∑*100% /n_N= 445,9_*100% / 7507=5,9%

δ_Σ1 = 445,9_*100% / 2761,52 = 16,1%

δ_Σ2 = 445,9_*100% / 3592,35 = 12,4%

δ_Σ3 = 445,9_*100% / 4466,23 = 10,0%

δ_Σ4 = 445,9_*100% / 5800,71 = 7,7%
δ_Σ5 = 445,9_*100% / 6181,69 = 7,2%

δ_Σ6 = 445,9_*100% / 7507,57 = 5,9%

Висновок:

Провівши дану лабораторну роботу ми з’ясували принцип дії аналогового тахометра, експериментально дослідили статистичні характеристики аналогового тахометра, розрахували похибки вимірювань аналогового тахометра.

 

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Датaaliliа

Арк.

Лабораторна робота №4