Лабораторна робота №21АБСОЛЮТНО-ЦИФРОВЕ ВИЗНАЧЕННЯ вимірюваної величини 21.1. Мета роботи. 21.1.1. Ознайомитися з методами побудови перетворювачів кут - код. 21.2. Основні теоретичні відомості. За останні роки визначилася така область метрології, як перетворення аналогових величин в цифрову форму. Перетворювачі кутових положень в цифровий код стали знаходити широке застосування після появи ЕОМ і їх впровадження в системи автоматичного регулювання. Існують дві тенденції развитку перетворювачів кут-код: вдосконалення кодуючих пристроїв кутових переміщень і збільшення точності перетворювачів. Перетворювачі кут - код підрозділяються на три класи: перетворювачі зчитування, циклічні перетворювачі і накопичуючі. Циклічні перетворювачі перетворюють кут повороту в пропорційний відрізок часу, який потім вимірюється і кодується. Цей спосіб часто використовується в прецизійних і двовідлікових перетворювачів кута при кодуванні параметрів (фази) електричних сигналів, в які перетворюється кут повороту. Однак побудувати перетворювачі за цим способом, які дозволяють закодувати повний кут з роздільною здатністю в декілька секунд не вдається. Перетворювачі зчитування припускають використання спеціальної маски, розбитою на дискретні ділянки. Кут в межах ділянки характеризується однією комбінацією кодових значень, зчитування яких проводиться за допомогою лінії зчитування, що переміщається по масці. Можливі різні варіанти побудови на основі фотоелектричних, магнітних, контактних пристроїв. Найбільша точність отримана при використанні оптичних кодових масок. Перетворювачі з роздільною здатністю і похибкою, рівними кільком секундам дуги, необхідно виконувати двовідліковими, тобто мають грубий відлік, максимальний код якого відповідає повному обороту валу, і точний відлік, " вага" якого відповідає деякій частці обороту валу. Така схема перетворювача припускає наявність пристрою, що виконує роль перетворювача масштабу кута, тобто перетворюючого кут повороту в деяку іншу величину - як правило, в амплітуду або фазу електричного сигналу, причому це перетворення повторюється багаторазово за оборот валу. Структурна схема двухотсчетного перетворювача кут - коддана на Рис. 21.1
Рис. 21.1. До складу перетворювача входять: • Дг.о. - датчик грубого відліку, • ПМУ перетворювач масштабу кута, • відлікового частина грубого відліку, • відлікового частина точного відліку. • ССО - схема узгодження відліків. У даній схемі перетворювач кут - код можна розділити на дві частини: 1) датчик кута, що включає в себе перетворювач масштабу кута (датчик точного відліку) і датчик грубого відліку. 2) відлікова частина перетворювача. Датчик кута розташовується безпосередньо на валу і служить для перетворення кута повороту в електричні сигнали, параметри яких залежать від цього кута. При цьому сигнали з ПМУ багаторазово повторюють цикл зміни за оборот валу; число циклів одно коефіцієнту перетворення масштабу Z. Ця обставина вносить неоднозначність відліку. З метою забезпечити однозначність використовується датчик грубого відліку, який можна представити як вироджений ПМУ з Z = 1. Відлікового частина перетворювача включає в себе різноманітні електронні пристрої, які служать для одержання еквівалента кута в цифровій формі. Сюди відносяться схеми живлення ПМУ і датчика грубого відліку, посилення, вимірювання величини параметра сигналу, залежного від кута α, формування цифрового коду та ін. 21.3. План роботи 21.3.1. Подати живлення +5 В на ЦДУ. Вручну приведіть в дію ЦДУ. Починаючи з кута 30° визначити відповідну двійкову величину на виході датчика. 21.3.2. Зробіть порівняльний аналіз аналогового і цифрового датчика кутів. 21.3.3. Відобразіть в таблиці переваги і недоліки аналогового і цифрового датчика кутів.
|
