ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прямолинейные датчики кинематических величин с одним направленным инерционным элементом из "Вибрации в технике Справочник Том 5 " Это уравнение позволяет исследовать динамические свойства датчика при произвольной измеряемой вибрации. [c.142] Чувствительности измерительной системы к различным кинематическим величинам по перемещению б и скорости V приведены в связи с тем, что используемые в датчиках инерционного действия физические преобразователи реагируют на относительное перемещение б или относительную скорость 1 (см. гл. VIII, IX), На рис. 7 приведены схемы датчиков инерционного действия с параметрическими и генераторным механоэлектрическими преобразователями. В параметрических преобразователях изменения индуктивности L, емкости С и сопротивления г пропорциональны относительному перемещению 5 инерционного элемента. В генераторном электродинамическом преобразователе генерируемое напряжение е пропорционально скорости катушки, укрепленной на инерционном элементе, относительно магнита, прикрепленного к корпусу датчика (е пропорционально относительной скорости V). [c.144] Знание операторных чувствительностей позволяет найти реакцию измерительной системы как функцию времени, если из.меряемая величина задана через свое изображение по Лапласу. [c.144] Комплексные чувствительности позволяют найти установившуюся реакцию на измеряемую гармоническую величину. [c.144] При описании частотных характеристик часто используют относительные вели чины — относительное демпфирование Р и частотное отношение г], которые позволяют задать частотные характеристики в нормированном виде. [c.145] Относительное демпфирование Р численно равно отношению коэффициента сопротивления Ь к критическому коэффициенту сопротивления системы Ьс . [c.145] На рис. 8 представлены нормированные частотные характеристики указанных выше чувствительностей измерительной системы для различных значений р. На рис. 9 показана векторная диаграмма комплексных амплитуд для случая, когда Г) 1, причем стрелка указывает направление поворота векторов бо и t o с ростом т . Из представленной векторной диаграммы хорошо прослеживается ход фазочастотных характеристик. [c.146] Частотные характеристики а (г)), а (т ), (т)) имеют участки, где чувствительность мало изменяется с изменением частоты Поэтому характеристику Од используют в датчиках ускорения, а характеристики и — в датчиках перемеще НУ1Я и скорости соответственно. [c.146] Следовательно, при малом демпфировании датчики имеюг фазовый сдвиг в рабочем диапазоне частот близкий к нулю. [c.148] Отсюда следует, что А О, если р = 1/1 2 = 0,707. При р 0,707 появляются положительные амплитудные погрешности, а при р 0,707 — отрицательные. Если допустимая амплитудная погрешность порядка 5 %, то лучше брать Р 0,6, так как при этом получается более широкий рабочий диапазон частот, в котором сначала допускаются положительные погрешности, а затем отрицательные. Однако большинство датчиков ускорения имеют малое демпфирование и для работы с допустимыми погрешностями их собственная частота должна быть значительно выше частоты измеряемого сигнала. [c.148] Рабочие диапазоны частот датчиков с малым демпфированием с указанными выше границами и соответствующими амплигудными погрешностями показаны на рис. 10 заштрихованными участками. [c.150] Фазовая тгрешность. Фазовая погрешность датчика характеризуется вносимым им фазовым сдвигом гармонического сигнала На рис. 12 видно, чго наименьшие фазовые погрешности в рабочем диапазоне частот имеют датчики с малым демпфированием Только датчики ускорения и лишь при ] 1 имеют линейные фазовые характеристики, выходящие из начала координат (пропорциональный частоте фазовый сдвиг). Последнее необходимо для неискаженной передачи формы сигнала, имеющего широкий спектр частот, начиная от 0. В широком диапазоне частот (О 0,6+0,8) линейный фазовый сдвиг присущ только фазовым характеристикам, у которых Р = 0,6- 0,7. [c.150] Выше основное внимание уделено датчикам с дорезонансным и зарезонансным режимами работы упругоинерционной системы, поскольку они наиболее распространены. Использование при измерениях других режимов работы подробно рассмотрено в работе [6]. [c.150] И наличии достаточного демпфирования в системе можно не опасаться потери устойчивости от параметрического возбуждения [6]. Отсюда, например, следует, что если датчик установлен на вращающейся детали и его измерительная ось перпендикулярна оси вращения, то собственная частота датчика в значительной степени должна превосходить угловую скорость вращения детали. [c.151] Для измерений важно установить допустимые значения угловых колебаний. [c.151] Из сравнения уравнения (63) с уравнением (31) следует, что при одном и том же законе изменения во времени (t) и а (/) движение инерционного элемента 6(0 почти такое же, как и при поступательной вибрации, если в уравнении (63) можно пренебречь членом m (Й + б, характеризующим осестремительное ускорение на относительном перемещении. В этом случае харакгеристики датчика, полученные при измерении поступательной вибрации, с ограничениями пригодны и для измерения вибрации общего вида. Для датчика любого вида условия пренебрежения членом т (Qi + б определяют допустимые значения угловой вибрации. [c.151] При 050 = Ми = Шд/3 допустимая амплитуда 0о = 1 рад ( 57°). Для датчиков Перемещения и скорости с зарезонансным режим ом работы и нижней граничной частотой 0) = Зшо определяющим для нахождения допустимых значений угловой вибрации является условие устойчивости (65). У верхней границы рабочего диапазона частот допустимые значения угловой вибрации малы. Поэтому при наличии угловой вибрации для измерения скорости и перемещения предпочтительнее использовать датчики ускорения с последующим одно- или двухкратным интегрированием сигнала соответственно. [c.151] Таким образом, если угловая вибрация не превосходит определенных значений, то прямолинейные датчики перемещения, скорости и ускорения при измерении вибрации общего вида можно характеризовать векторами комплексной и операторной чувствительности s (/со) и s (р), приложенными в измеряющей точке датчика и определяемыми только параметрами его измерительной системы. [c.152] Вернуться к основной статье