лаба 3
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Институт энергетики и автоматизированных систем
Кафедра Электроники и микроэлектроники
Лабораторная работа №3
Изучение датчиков частоты вращения
Выполнил: студент группы АНБ-14-2
Михайлицын А.С.
Проверил: к.т.н. доцент кафедры ЭиМЭ
Евдокимов С.А.
Магнитогорск 2016
1. Цель работы:
1) Изучить режимы работы и основные характеристики работы тахогенератора постоянного тока и оптического энкодера.
2) Овладеть методами экспериментального исследования данных устройств и определения точности преобразования скорости и угла поворота в электрический сигнал.
3) Сравнить экспериментальные характеристики с теоретическими и оценить погрешности.
4) Определить сравнительные качества тахогенератора и оптического инкрементального энкодера.
2. Основные паспортные характеристики исследуемых датчиков
1) Тахогенератор постоянного тока ТГП-1. (таблица 1)
Таблица 1
Характеристика |
Значение |
Номинальная частота вращения |
7000 об/мин |
Крутизна выходной характеристики |
5мВ/об/мин-6мВ/об/мин |
Нелинейность изменения выходного напряжения прибора |
0,8% |
Асимметрия выходного напряжения |
1% |
Сопротивление Rн |
3 кОм |
Температурный коэффициент выходного напряжения прибора |
0,1%/ºС; |
Момент трения статический |
Н∙м |
3. Экспериментальные данные
1) Снятие и построение передаточной характеристики холостого хода тахогенератора постоянного тока. (таблица 2)
Таблица 2
n, об/мин
|
UВЫХ0, В |
431 |
0,59 |
465 |
0,77 |
521 |
0,79 |
555 |
0,94 |
608 |
1 |
682 |
1,03 |
685 |
1,04 |
752 |
1,09 |
821 |
1,27 |
872 |
1,41 |
Окончание таблицы 2
n, об/мин
|
UВЫХ0, В |
955 |
1,49 |
1038 |
1,6 |
1101 |
1,72 |
1223 |
2,02 |
1305 |
2,08 |
1398 |
2,42 |
1445 |
2,51 |
1644 |
3,37 |
1741 |
3,86 |
1899 |
4,89 |
2) Снятие и построение передаточной характеристики тахогенератора постоянного тока при нагрузке. (таблица 3)
Таблица 3
Rн,Ом |
|
Увеличение |
Уменьшение |
||||||||||
100 |
n,об/ мин |
702 |
800 |
900 |
1005 |
1100 |
1202 |
1201 |
1100 |
1005 |
900 |
816 |
702 |
Uвых,В |
0,55 |
0,65 |
0,81 |
0,92 |
1,17 |
1,33 |
1,35 |
1,24 |
1,13 |
1,01 |
0,94 |
0,79 |
|
470 |
n,об/ мин |
611 |
900 |
1025 |
1119 |
1878 |
2010 |
2001 |
1864 |
1410 |
1023 |
901 |
585 |
Uвых,В |
1,17 |
1,66 |
1,93 |
2,94 |
3,51 |
3,69 |
3,67 |
3,44 |
2,65 |
1,92 |
1,72 |
1,11 |
|
1000 |
n,об/ мин |
717 |
900 |
1004 |
1220 |
1505 |
1809 |
1802 |
1530 |
1210 |
1006 |
905 |
708 |
Uвых,В |
2,69 |
3,31 |
3,75 |
4,54 |
5,52 |
6,71 |
6,62 |
5,63 |
3,72 |
3,12 |
2,71 |
2,16 |
|
4700 |
n,об/ мин |
715 |
917 |
1016 |
1207 |
1526 |
1823 |
1816 |
1527 |
1215 |
989 |
890 |
714 |
Uвых,В |
2,54 |
3,25 |
3,59 |
4,22 |
5,34 |
6,5 |
6,4 |
5,35 |
4,36 |
4,01 |
3,14 |
2,51 |
|
10000 |
n,об/ мин |
709 |
900 |
1012 |
1201 |
1502 |
1809 |
1782 |
1550 |
1204 |
1046 |
845 |
499 |
Uвых,В |
2,84 |
3 |
4,13 |
4,92 |
6,04 |
7,3 |
7,2 |
6,3 |
4,89 |
4,15 |
3,28 |
1,7 |
Далее строятся зависимости передаточных характеристик тахогенератора на рисунке 1.
Рисунок 1 – Передаточные характеристики при холостом ходе и нагрузке
Рассчитываются абсолютные и относительные погрешности для нелинейных участков, при этом за идеальную характеристику =f(n) необходимо принять характеристику, соответствующую R нагр1≠∞ (10000 Ом).
Таблица 4
Абсолютная погрешность |
Относительная погрешность |
При 4700 Ом |
|
-0,3 |
-11,811 |
0,25 |
7,692308 |
-0,54 |
-15,0418 |
-0,7 |
-16,5877 |
-0,7 |
-13,1086 |
-0,8 |
-12,3077 |
При 1000 Ом |
|
-0,15 |
-5,57621 |
0,31 |
9,365559 |
-0,38 |
-10,1333 |
-0,38 |
-8,37004 |
-0,52 |
-9,42029 |
-0,59 |
-8,79285 |
-0,15 |
-5,57621 |
При 470 Ом |
|
3,43 |
47,0278 |
2,85 |
46,3964 |
2,12 |
45,80796 |
2,09 |
52,7349 |
1,5 |
49,19278 |
0,57 |
31,3 |
При 100 Ом |
|
5,75 |
80,2 |
4,97 |
79,3174 |
3,75 |
76,687 |
Окончание таблицы 4
Абсолютная погрешность |
Относительная погрешность |
3,13 |
75,42168 |
2,38 |
71,6899 |
0,96 |
55,3 |
4. Вывод
В данной лабораторной работе исследованы режимы работы и передаточные характеристики тахогенератора. Были построены графики передаточных характеристик при двух режимах работы, рассчитаны погрешности для нелинейных участков. При нагрузках 470 Ом и 100 Ом получились большие погрешности. Номинальная частота вращения тахогенератора 7000 об/ мин, в лабораторной же работе максимальная частота вращения составила 2000 об/мин.