Разработка измерительного канала с преобразователем перемещения

Тип работы:
Лабораторная работа
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

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

1000

4

10

1000

При разработке измерительного канала не обходимо решить следующие задачи:

1. Определить необходимый коэффициент датчика для контроля положения из контроля скорости.

NДИ — ?

NДС — ?

2. Построить разрядную сетку преобразователя.

3. Разработать функциональную схему преобразователя последовательных импульсов в код.

Решение

1. 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

3. 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)

n — скорость вращения датчика (об/с)

При этом минимальное значение NL = 1 должно быть обеспечено на минимальной скорости nmin = nmax/DC

4. Определим требуемое значение разрешения датчика на один оборот в заданном диапазоне для контроля скорости.

NДС = 1/ nminT0 = DC/ nmaxT0 = SB DC/Vmax = 10*1000*10-360/4,51 010-3 =

= 13 333,3 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;

— 15 000 дискрет/оборот при измерении скорости.

7. Определим необходимую степень кратности разрешения для датчика скорости (относительно NДИ).

k = log 2 (NДС/ NДИ) = log 2 (15 000/2000) 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 = 32 000 дискрет/оборот

NDC = 22 ND = 22 32 000 = 128 000 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.

В схеме формирования производится выделение коротких импульсов от фронтов каждой последовательности. Короткие импульсы суммируются в логической последовательности, определяемой направлением движения, в результате чего образуется две учетверенных по частоте последовательности, поступающих на двоичные реверсивные счетчики. Информация со счетчиков выводится по схеме разрядной сетки в два регистра RG: регистр положения и регистр скорости, из которых считывается микропроцессором.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой