Электрические тахометры

Существуют разнообразные способы для определения частоты вращения электрическими средствами измерения.

Принципиально различные методы измерения могут быть разделены на две основные группы: аналоговые и дискретные. Различие этих двух методов обусловлено в основном применяемыми измерительными преобразователями (датчиками). Однако по техническим и экономическим причинам выбор того или иного из этих методов зависит также от применения тех или иных показывающих приборов, хотя использование соответствующих согласующих элементов позволяет перейти от одного метода измерения к другому. Достоинством как аналогового, так и дискретного методов является возможность размещения показывающего прибора на расстоянии от места измерения, т. е. дистанционное измерение частоты вращения.

При аналоговом методе с измерительного преобразователя скорости (датчика скорости) снимается выходной сигнал в виде напряжения (или тока), пропорционального измеряемой скорости. Чаще всего в качестве таких преобразователей применяют генераторы переменного тока, так называемые тахогенераторы переменного тока. Их особое достоинство заключается в том, что в них нет подвижных токонесущих деталей, и поэтому они работают практически без износа. В качестве измерительных преобразователей применяют также тахогенераторы постоянного тока и униполярные тахогенераторы. Для индикации используют соответственно проградуированные аналоговые приборы. Энергия, потребляемая всем измерительным устройством, очень невелика. Погрешность измерения может быть снижена до 1 %.

При дискретном методе измерения частота вращения определяется подсчетом числа импульсов, создаваемых при каждом обороте за единицу времени, или числа единиц времени между двумя импульсами. Съем данных измерения может осуществляться механически (в результате срабатывания контактов), но основное преимущество дискретного метода заключается в возможности бесконтактной передачи данных (индуктивной, фотоэлектрической) и, как следствие, устранения износа трущихся частей и в высокой точности. Так как в основу этого метода измерения положен цифровой принцип, то, как правило, используется цифровая индикация и обработка данных измерения. В этом случае индикация измеренной скорости происходит с высокой разрешающей способностью и практически без ошибок.

Встроенные тахометры

Большое значение имеют стационарные установки с электрическими тахометрами, работающими по аналоговому методу. Такие тахометры присоединяются непосредственно к объекту измерения. При этом преимущественно применяют тахогенераторы переменного тока. Указатели скорости могут располагаться на большом расстоянии от места измерения. Обычно применяемые магнитоэлектрические измерительные приборы с выпрямителями выпускаются в очень широком ассортименте. Кроме указателей с линейной шкалой могут применяться для облегчения отсчета в диапазоне малых скоростей указатели с логарифмической шкалой. При очень длинных линиях передачи и больших скоростях вращения выпрямитель не следует встраивать в индикаторный прибор. Его надо включать непосредственно за тахометром. В стандартах ФРГ DIN приведены основные размеры тахометров и технические требования к тахометрам, применяемым в машиностроении. В отношении погрешностей измерения установлены следующие классы допусков, % от заданного значения:

Для измерительного преобразователя частоты вращения датчика 1,0

Для показывающего прибора 1,5

Для всего тахометра в целом 2,5

По стандарту VDE 0410.

Тахогенераторы переменного тока выпускаются серийно для частот вращения до 10 000 об/мин.

В стационарных тахометрических установках, работающих по дискретному методу, измерения, в соответствии с требуемой высокой точностью измерения применяют цифровые, преимущественно электронные, показывающие приборы. Измерительный преобразователь скорости (датчик) установлен в защитном корпусе. Вращающий момент привода очень невелик, поскольку он практически затрачивается только на преодоление трения в подшипниках. В зависимости от используемой аппаратуры, назначения и диапазона измеряемых скоростей преобразователи выдают от одного до нескольких сот импульсов за один оборот. Максимальная частота вращения, которая может быть определена при помощи этого метода измерения, в особенности при фотоэлектрическом съеме импульсов, значительно превышает частоту вращения, которая практически может быть реализована. Измерительные преобразователи (датчики) скорости и показывающие приборы должны быть согласованы между собой в соответствии с используемым методом измерения и схемой соединения.