轉(zhuǎn)速測(cè)量講課稿

1、轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)速測(cè)量 測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法按轉(zhuǎn)速信號(hào)的最終表現(xiàn)形式可分為： 模擬型 計(jì)數(shù)型 同步型 按轉(zhuǎn)速信號(hào)的獲取方式： 離心式 電氣式 光電式 閃頻式一、模擬型轉(zhuǎn)速計(jì)離心式轉(zhuǎn)速表 離心式轉(zhuǎn)速表主要由機(jī)心、變速器和指示器 三部分組成。轉(zhuǎn)軸上安裝兩個(gè)飛球架，一個(gè)是固定架，另一個(gè)是可沿轉(zhuǎn)軸上下滑動(dòng)的活動(dòng)架。在兩個(gè)飛球 架之間通過拉桿鉸接一對(duì)質(zhì)量相等的飛球。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，飛球受離心作用向外散開，帶動(dòng)活動(dòng)架克服彈簧反力向上滑動(dòng)至平衡位置。轉(zhuǎn)速越高，離心力越大，活動(dòng)架滑動(dòng)的位移量也越大。檢測(cè)活動(dòng)架的位移量就能換算出轉(zhuǎn)速的大小?？梢詫⒅羔樖奖肀P 直接做成轉(zhuǎn)速的刻度，即可將轉(zhuǎn)速通過指針的偏轉(zhuǎn)直接讀出。不能分辨轉(zhuǎn)動(dòng)的方

2、向測(cè)速發(fā)電機(jī) 原理是基于線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成正比。 由于直接產(chǎn)生電信號(hào)，將電壓表按轉(zhuǎn)速進(jìn)行刻度即可現(xiàn)場(chǎng)讀出轉(zhuǎn)速值，也利于信號(hào)的遠(yuǎn)傳。 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，又分同步式測(cè)速發(fā)電機(jī)和異步式測(cè)速發(fā)電機(jī)兩種 現(xiàn)以異步式測(cè)速發(fā)電機(jī)為例，介紹其工作原理。 發(fā)電機(jī)外定子嵌放著勵(lì)磁繞組和輸出繞組，兩個(gè)繞組的軸線互相垂直。內(nèi)外定子之間為轉(zhuǎn)子，做成空心杯形。 其工作過程為：當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，勵(lì)磁繞組接交流電源U1，輸出繞組不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在輸出繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)U2 ，其頻率和勵(lì)磁電壓的頻率相同，與轉(zhuǎn)速無關(guān)，而其幅值大小與杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比。 當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，輸出電壓相位

3、反轉(zhuǎn)。因此這種測(cè)速發(fā)電機(jī)能夠鑒別轉(zhuǎn)向。感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計(jì) 感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計(jì)基于磁電感應(yīng)原理， 一種電渦流式模擬轉(zhuǎn)速計(jì)的結(jié)構(gòu)，傳感器在被測(cè)轉(zhuǎn)軸頂端安裝一個(gè)永久磁鐵，在磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置一個(gè)金屬盤(或金屬罩），渦流盤中會(huì)感應(yīng)出渦電流，該電流又感生磁場(chǎng)并與永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，作用在渦流盤上的力矩使渦流盤及與盤相連的軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)。 通過測(cè)量扭轉(zhuǎn)大小，可以測(cè)出轉(zhuǎn)速。二、數(shù)字型轉(zhuǎn)速計(jì) 所謂數(shù)字型轉(zhuǎn)速計(jì)，是指通過光電效應(yīng)、各種磁電效應(yīng)將轉(zhuǎn)速變換成電脈沖信號(hào)，每旋轉(zhuǎn)一周固定的發(fā)出一個(gè)或數(shù)個(gè)脈沖，經(jīng)處理后被換算成轉(zhuǎn)速。由于這種脈沖信號(hào)可以直 接被數(shù)字電路接收和處理，故稱為數(shù)字型轉(zhuǎn)速計(jì)。 數(shù)字型測(cè)速技術(shù)包含兩個(gè)方面

4、，即脈沖信號(hào)的發(fā)生和脈沖信號(hào)的測(cè)量。磁電式轉(zhuǎn)速計(jì)與上面的磁感應(yīng)式模擬轉(zhuǎn)速計(jì)類似，磁電式轉(zhuǎn)速計(jì)也利用電磁能量轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行轉(zhuǎn)速探測(cè)，不同之處在于傳感器輸出的頻率是與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)。一種即電渦流式數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)及其工作原理。在轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)由高磁導(dǎo) 率材料制造的測(cè)速齒輪，在齒的外側(cè)安放鐵心線圈。亦可在軸上加工 一個(gè)鍵槽，在距軸表面d0處設(shè)置傳感器。對(duì)線圈施加交流激勵(lì)，當(dāng) 被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到槽口正對(duì)傳感器時(shí)，傳感器與輸出軸的距離為d0+d。這一突變?cè)诰€圈中產(chǎn)生電渦流，并使傳感器線圈阻抗隨d的變化而變化，這種變化將導(dǎo)致振蕩回路的電壓幅值和振蕩頻率發(fā)生變化。因此，隨著輸入軸的旋轉(zhuǎn)，從振蕩器輸出的載波信號(hào)中就疊

5、加 了與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過進(jìn)一步處理便可得到被測(cè)轉(zhuǎn)速。磁電式轉(zhuǎn)速計(jì) 磁電效應(yīng)的另一種表現(xiàn)形式是霍爾效應(yīng)，即磁場(chǎng)中垂直于磁力線方向放置的導(dǎo)體通以電流時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)與磁場(chǎng)方向和電流方向都垂直的方向會(huì)感生出電勢(shì)差，稱為霍爾電勢(shì)差.利用霍爾元件和磁鋼制成的霍爾式汽車數(shù)字轉(zhuǎn)速計(jì)可以測(cè)試轉(zhuǎn)速?；魻柺絺鞲衅鳎夯魻杺鞲衅鞣谴判圆牧系膱A盤磁鋼霍爾傳感器光電式轉(zhuǎn)速計(jì) 原理：先利用發(fā)光管將軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成光脈沖，再用光敏管將光脈沖變成電脈沖，產(chǎn)生的光脈沖頻率與較速成正比。 光敏管可以用光敏二極管、光敏三極管或者光電池等等。 按光脈沖的發(fā)生可分為透射式轉(zhuǎn)速計(jì)和反射式轉(zhuǎn)速計(jì)之分。光電式傳感器：光柵傳感器投射式

6、和反射式刻線密度為 10-100線/毫米。圓光柵角位移角度分辨率：0.01光敏元件輸出電流脈沖信號(hào)主光柵指示光柵光柵副光電式傳感器：光柵傳感器 長(zhǎng)光柵線位移 分辨率0.0010.1m脈沖的數(shù)字測(cè)量法 由傳感器獲得的包含轉(zhuǎn)速信息的原始脈沖信號(hào)，須先經(jīng)過放大、濾波、整形等電路處 理，成為比較規(guī)范的方波脈沖信號(hào)。通過檢測(cè)方波脈沖的頻率或周期，就可以換算出被測(cè) 轉(zhuǎn)速的值。 通過各種轉(zhuǎn)換電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇B續(xù)變化的模擬量，如電壓 (F/V轉(zhuǎn)換)，然后對(duì)模擬量進(jìn)行測(cè)量，這種方法稱為模擬測(cè)量法。 直接對(duì)脈沖進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)從而測(cè)定脈沖的頻率或周期，則稱為數(shù)字測(cè)量法。常用的測(cè)量方法 1.測(cè)頻法 在規(guī)定檢測(cè)時(shí)間

7、內(nèi)，測(cè)量計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)。 2.測(cè)周法 測(cè)量信號(hào)發(fā)出脈沖個(gè)數(shù)所需的時(shí)間。 3.測(cè)頻法和測(cè)周法結(jié)合 同時(shí)在同一時(shí)間內(nèi)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)M及內(nèi)部時(shí)鐘脈沖數(shù)N來計(jì)算。常用的測(cè)量方法比較 測(cè)頻法：適合于高速測(cè)量 測(cè)量準(zhǔn)確度隨著轉(zhuǎn)速的減小而增大 盡可能延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間 測(cè)周法：適合于低速測(cè)量 測(cè)量準(zhǔn)確度隨著轉(zhuǎn)速的增大而降低 盡可能采用高頻時(shí)鐘 測(cè)頻法和測(cè)周法結(jié)合： 介于前兩者之間三、閃頻測(cè)速計(jì) 閃頻測(cè)速計(jì)，又稱頻閃儀、靜像測(cè)速計(jì)。它利用了人眼的“視覺暫留”現(xiàn)象，用一種高頻閃光去照射旋轉(zhuǎn)物體上的一個(gè)反光點(diǎn)(假設(shè)其他地方不反光），若每分鐘內(nèi)閃光的次數(shù)與被測(cè)轉(zhuǎn)速相同，或者轉(zhuǎn)速是閃光次數(shù)的整數(shù)倍，則每次被照亮的瞬間

8、，反光點(diǎn)都恰好轉(zhuǎn) 到相同的位置。 由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，高頻閃光的忽明忽暗在人眼看來是持續(xù)發(fā)光的，而看到的反光點(diǎn)也就變成“靜止”的了。 若轉(zhuǎn)速是閃光次數(shù)的整數(shù)倍，則會(huì)看到由整數(shù)倍個(gè)的反光點(diǎn)構(gòu)成的“靜止不動(dòng)”的圖像。 如果轉(zhuǎn)速（或其整數(shù)倍）比閃光次數(shù)稍快-點(diǎn)或者慢一點(diǎn)，看到的閃光點(diǎn)圖像會(huì)分別向轉(zhuǎn)動(dòng)相同或相反方向旋轉(zhuǎn)。 日光燈測(cè)速法 對(duì)于用異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械，可以利用與電動(dòng)機(jī)同一電網(wǎng)的日光燈作為光源目測(cè)其轉(zhuǎn)速。 由日光燈的發(fā)光頻率是電網(wǎng)頻率的2倍。我國電網(wǎng)頻率為50 Hz,所以日光燈每分鐘的閃光次數(shù)是： 日光燈測(cè)速法是非接觸測(cè)速，不需特殊設(shè)備，應(yīng)用非常方便。日光燈的閃光頻率受制于電網(wǎng)頻率，因此其檢測(cè)精度受電網(wǎng)頻率精度和測(cè)算精度的影響。2606000/minLff次 可調(diào)閃頻儀 可調(diào)閃頻儀是一種頻率可調(diào)的脈沖光源。測(cè)量時(shí)，先在旋轉(zhuǎn)物體上做反光標(biāo)記，然后 用儀器照射，并將儀器的閃光頻率從一個(gè)較高初始值向下逐漸調(diào) 節(jié)，當(dāng)出現(xiàn)第一個(gè)靜止的反光點(diǎn)時(shí)，