Разработка измерительного канала с преобразователем перемещения
Министерство
образования и науки
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Донбасская
государственная машиностроительная академия
Кафедра “Aавтоматизация производственных
процессов”
Лабораторно-практическая работа
по дисциплине
“Метрология, технологические
измерения и приборы”
Выполнил:
ст.гр. АПП-10-2
Гридчин Р.В.
Проверил:
Гущин О.В.
Краматорск 2012
Разработать измерительный канал с преобразователем перемещения - код для
ротационного фотоэлектрического датчика Д, обеспечивающего контроль параметров
движения рабочего органа Р0 по координатам положения и скорости.
Кинематическая схема
Вариант
|
h
|
Umax
|
Lк
|
T0
|
Sв
|
Dc
|
18
|
0,005
|
4,5
|
4
|
10
|
1000
|
При разработке измерительного канала не обходимо решить следующие задачи:
. Определить необходимый коэффициент датчика для контроля
положения из контроля скорости.
NДИ
- ?
NДС - ?
. Построить разрядную сетку преобразователя.
. Разработать функциональную схему преобразователя
последовательных импульсов в код.
Решение
. Определим необходимое разрешение датчика по углу поворота для
заданной цены одной дискреты.
измерительный канал преобразователь датчик
NДИ = Sв/n = 10/0.005 = 2000 дискрет/оборот
2. Определим максимальное значение кода положения при перемещении
по координате.
NL = Lk/n = 1000/0.005 = 2105 дискрет/оборот
. Определим необходимую разрядность кода положения NL.
ns = log 2 NL = log 2
(2105) 17 разрядов
Информация о скорости создается путем цифрового дифференцирования кода
положения за период дискретности T0.
NV =NL(i) - NL(i-1) = Nд (nT0)
- скорость вращения датчика (об/с)
. Определим требуемое значение разрешения датчика на один оборот в
заданном диапазоне для контроля скорости.
NДС = 1/ nminT0 = DC/ nmaxT0 = SB DC/Vmax = 10*1000*10-360/4,51010-3
=
= 13333,3
дискрет/оборот
5. Определим количество разрядов для представления кода скорости.
nV = log 2 DC = log 2
1000 = 10 разрядов
6. Выбираем датчик для определения положения и скорости.
Датчик должен удовлетворять двум требованиям:
обеспечить разрешение 2000 дискрет/оборот при измерении положения;
15000 дискрет/оборот при измерении скорости.
. Определим необходимую степень кратности разрешения для датчика
скорости (относительно NДИ).
k = log 2 (NДС/
NДИ) = log 2 (15000/2000) 2,8.
Принимаем k=4, так как при
таком значении k можно легко
построить измерительный канал на базе одного датчика, положив:
ND = 24 NДИ = 24 2000 = 32000 дискрет/оборот
NDC =
22 ND = 22
32000 =
128000 дискрет/оборот
Разрядная сетка при такой организации канала будет иметь вид, как показано
на рисунке 5.
Разрядная сетка измерительного канала
Вариант схемы преобразования сигналов датчика
Из
датчика выводятся 4 последовательности импульсов: и - прямые
сигналы sin и cos; и - инверсные сигналы sin и cos.