Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Датчики измерения перемещенийСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Датчиком перемещения называется устройство, воспринимающее контролируемое перемещение объекта и преобразующее его в выходной сигнал, удобный для дальнейшей обработки, хранения или передачи по каналу связи. Существует 2 основных метода определения измерения перемещения: 1) датчик вырабатывает сигнал, который является функцией положения одной из его частей, связанной с подвижным объектом, а изменение этого сигнала характеризует перемещение объекта (абсолютные) 2) перемещение объекта рассматривается как совокупность элементарных перемещений, причем датчик формирует импульс, соответствующий каждому элементарному перемещению (относительные). Таким образом, перемещение объекта определяется суммой импульсов датчика. К ДП мехатронных систем предъявляют следующие требования: • полная погрешность не более 1 %; • время установления не более 0,01 с; • надежность не менее 0,9; • высокая помехоустойчивость; • хорошая технологичность; • низкая стоимость. Датчики подразделяют на следующие группы: 1) по измеряемому параметру — линейные и угловые (поворотные);. 2) по принципу действия — резистивные, электромагнитные, фотоэлектрические (оптоэлектронные) и электростатические (емкостные); 3) по структуре построения — последовательные, дифференциальные и компенсационные или уравновешиваемые; 4) по характеру изменения выходного сигнала — непрерывные (амплитудные, частотные, фазовые) и дискретные (амплитудно-, частотно- и кодоимпульсные); 5) по принципу считывания сигналов — абсолютные и относительные.
Гироскопы. Гироско́п— устройство, способное измерять изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат, как правило основанное на законе сохранения вращательного момента (момента импульса). Схема простейшего механического гироскопа в карданном подвесе Классификация Основные типы гироскопов по количеству степеней свободы: 2-степенные, 3-степенные. Основные два типа гироскопов по принципу действия: механические гироскопы(роторный и вибрационный), оптические гироскопы(волоконно-оптические и лазерные). По режиму действия гироскопы делятся на: датчики угловой скорости, указатели направления. Cв-во Г. Заключается в том, что ось его кинет. момента сохраняет неизменное направление в неподвижном состоянии и величина его постоянна (при поддержании скорости). Прецессия гироскопа-следствие момента Кариолисовых сил инерции, возникающих при приложении к нему момента сил, стремящихся изменить положение главной оси вращения гироскопа. Применение. Гироскоп чаще всего применяется как чувствительный элемент указывающих гироскопических приборов и как датчик угла поворота или угловой скорости для устройств автоматического управления. В некоторых случаях, например в гиростабилизаторах, гироскопы используются как генераторы момента силы или энергии. Основные области применения гироскопов – судоходство, авиация и космонавтика Манометрические приборы Приборы, использующие в качестве чувствительного преобразователя, преобразователь давления относится к манометрическим приборам или датчикам давления. Все манометры можно разделить на манометры абсолютного давления (а) и манометры относительного давления (б) (дифманометры). Рис. Схемы манометров абсолютного и относительного давления. Дифманометры измеряют DР = Р2 - Р1 . С помощью манометрических приборов измеряется давление водной среды или воздуха, жидкостей или газов. Изгиб мембраны или анероидной коробки может преобразовываться непосредственно в отклонение стрелки относительно шкалы с помощью механического рычажного механизма или в электрический сигнал с помощью рычажного механизма и потенциометра, с помощью пьезокерамических элементов, тензодатчиков, индуктивных преобразователей, струнных полупроводниковых преобразователей. Рассмотрим чувствительные преобразователи манометрических приборов, т.е. мембраны и анероидные коробки. Мембраной называется тонкая круговая пластинка, закрепленная по наружному контуру. Мембраны имеют гофры 1 и жесткий центр 2. Рис. Схема прогиба мембраны
В общем случае характеристика мембраны l0 = f(p) нелинейная. Наибольшее влияние на характеристику оказывает толщина материала и глубина гофра. С увеличением толщины материала увеличивается жесткость мембраны и возрастает нелинейность характеристики. При увеличении глубины гофра увеличивается начальная жесткость мембраны, т.е. жесткость при малых прогибах, и выпрямляется ее характеристика. Изменение формы и числа гофров при постоянной их глубине влияет на характеристику мембраны значительно меньше. Гофры бывают следующих форм: Синусоидальная форма. Трапецеидальная форма. Плоско-дуговая форма. Пильчатая форма. Переменная по глубине. Переменная по глубине используется для получения l0 = f(p) по заданному закону. Мембрана может иметь краевой гофр, т.е. крайний гофр, который отличается своими размерами и формой от остальных гофров. Введение краевого гофра увеличивает общий прогиб мембраны примерно в 3 – 3,5 раза и резко меняет ее характеристику.
6. Преобразование измерительных сигналов. Для того, чтобы исходный сигнал стал измерительным, необходимо один из его параметров связать функциональной зависимостью с измеряемой физической величиной. Параметр сигнала, выбранный в качестве такового, называется информативным, а все остальные параметры — неинформативными. Процесс преобразования исходного сигнала в измерительный (то есть преобразование одного из параметров исходного сигнала, генерируемого некоторым источником, в информативный параметр), называется модуляцией. В зависимости от вида модуляции измерительные сигналы можно классифицировать следующим образом: 1. Сигналы постоянного уровня. Характеризуются лишь одним параметром и поэтому могут быть модулированы только по уровню. Уровень сигнала является при этом мерой измеряемой величины. 2. Синусоидальные сигналы. Могут быть модулированы по амплитуде, фазе или частоте. В зависимости от того, какой из этих параметров сигнала является мерой измеряемой величины, говорят об амплитудио-модулированных, фазо-моду-лированных или частотно-модулированных сигналах. В зависимости от характера изменения информативного параметра сигнала по уровню и во времени измерительные сигналы подразделяются на: · непрерывные по уровню, или аналоговые, если их информативный параметр может принимать любые значения в заданном диапазоне; · дискретные, или квантованные по уровню, если их информативный параметр может принимать лишь некоторое ограниченное число значений в пределах заданного интервала; · непрерывные во времени, если они существуют в течение всего времени измерения и в любой момент может быть выведен на регистрацию; · дискретизироваиные, или квантованные по времени, если они несут информацию о значении измеряемой физической величины лишь в течение некоторых промежутков времени. К этой группе относятся, например, все виды импульсно-модулированных сигналов. Измерительными преобразователями называются средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Измерительные преобразователи делятся на: 1. преобразователи электрических величин в электрические, например, шунты, делители напряжения, трансформаторы напряжения и тока, измерительные усилители, выпрямители; 2. преобразователи неэлектрических величин в электрические, (терморезисторы, тензорезисторы, емкостные и индуктивные преобразователи и др.).
Методы измерений · Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. · Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. · Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. · Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. · Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению. · Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
На практике при измерении физических величин применяются электрические методы и неэлектрические (например, пневматические, меха, химические и др.). Электрические методы измерений получили наиболее широкое распространение, так как с их помощью достаточно просто осуществлять передачу, обработку, хранение, представление и ввод информации в ЭВМ.
8 Следящий электропривод. Тахогенератор Следящий электропривод - это система, обеспечивающая воспроизведение механических перемещений на управляемом объекте посредством исполнительного электродвигателя (ИЭ). Следящий электропривод включает в себя задающее устройство(ЗУ), измерительный преобразователь, орган сравнения(ОС), усилитель и ИЭ. ЗУ вырабатывает исходный сигнал. Измерительный преобразователь непрерывно измеряет фактическое значение воспроизводимой величины на управляемом объекте, которое при помощи ОС сопоставляется с заданным. Измерительный преобразователь и орган сравнения объединены в одном устройстве, вырабатывающем электрический сигнал рассогласования (СР),который (в виде напряжения или тока) поступает на вход усилителя, а затем на ИЭ, осуществляющий такое движение управляемого объекта, при котором СР уменьшается. В отсутствие СР ротор электродвигателя покоится. Различают следящий электропривод с непрерывным и дискретным управлением. Особенностью первого является непрерывное регулирование напряжения ИЭ в функции СР. С дискретным управлением подразделяются на релейные и импульсные. В релейных в качестве усилителя используют бесконтактные реле, которые при определённой величине СР включают ИЭ на полную мощность. В импульсных -включение ИЭ осуществляется периодически управляющими импульсами тока, Задаваемой величиной является угол поворота входного вала, а регулируемой — угол поворота выходного вала. В качестве измерительных преобразователей наибольшее распространение получили потенциометры и индукционные машины переменного тока. Тахогенератор — измерительный генератор постоянного или переменного напряжения для преобразования мгновенного значения частоты вращения вала в электрический сигнал. Сгенерированный сигнал подаётся для непосредственного отображения на тахометре, либо на вход автоматических устройств, отслеживающих частоту вращения. Различают тахогенераторы переменного тока (синхронные и асинхронные) и постоянного тока. Тахогенераторы постоянного тока — небольшие коллекторные машины, поток возбуждения в которых создаётся постоянным магнитом или независимой обмоткой. Тахогенераторы синхронного типа представляют собой небольшие синхронные машины с постоянным магнитом в качестве ротора. Достоинство: пара тахогенератор — тахометр не требует дополнительных источников питания, проста и достаточно надёжна в работе. Недостатки: 1)не могут измерять очень медленное вращение — получающийся сигнал чересчур мал 2)создаёт дополнительную нагрузку на вращающийся вал и содержит трущиеся детали, требующие регулярного ухода.
Системы технического зрения Назначение систем технического (машинного) зрения - принятие решений о характеристиках реальных физических объектов и сцен, основываясь на воспринимаемых изображениях. Задачи технического зрения: -обнаружение и распознавание объектов в кадре; -измерение геометрических параметров объектов; -восстановление формы; -поиск характерных изображений; -определение взаимного расположения объектов; -оптическое распознавание знаков; -определение движения; -слежение за характерным изображением; Базовыми элементами любой СТЗ являются: -система подсветки; -камера или набор камер с оптикой специфичной к конкретной задаче; -устройство преобразования видеоинформации (фреймграббер, сигнальный процессор); -устройство обработки и отображения (ПК, программируемые логические контроллеры ПЛК); -система калибровки и проверки; На сегодняшний день СТЗ активно используются в метрологии, автомобилестроении, электронике,медицине и фармацевтике, машиностроении,металлургии, робототехнике, при лабораторных испытаниях.
|
||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 875; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.71.21 (0.01 с.) |