Розробка методики розрахунку датчика кута нахилу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Інститут автоматики, електроніки та комп'ютерних систем управління

Кафедра автоматики та інформаційно-вимірювальної техніки

Курсова робота

з дисципліни “Елементи та пристрої систем управління і автоматики”

РОЗРОБКА МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ ДАТЧИКА КУТА НАХИЛУ

Керівник, професор

Васюра А.С.

Студент гр. 3АВ - 03:

Ахтямов Д.Є.

Вінниця - 2007

Зміст

Вступ

1. Загальні відомості

2. Розробка методики розрахунку

3. Приклад розрахунку

4. Програма розрахунку

Висновок

Література

Анотація

Додатки

Вступ

Жодна система управління не може працювати без інформації про стан об'єкта управління та його реакції на вплив управління. Елементом системи, що забезпечує отримання такої інформації, є вимірювальний перетворювач.

Для більшості вимірювальних перетворювачів характерно вимірювання електричними методами не тільки електричних і магнітних, але й інших фізичних величин. Ці перетворювання здійснюється попереднім перетворенням неелектричної величини в електричну. Такий підхід обумовлено перевагами електричних вимірювань, в першу чергу тим, що електричні сигнали можна легко і швидко передавати на великі відстані, перетворюючи в цифровий код, окрім того вони дозволяють забезпечити високу точність і чутливість.

Сучасні тенденції в розвитку вимірювальних перетворювачів визначаються тим, що з одного боку, спостерігається різке зростання вимог до точності перетворювачів, з іншого різко розширяються сфера і масштаби їх застосування. Тому однією з найважливіших вимог, що пред'являються виробництвом до первинних датчиків та перетворювачів, є їх технологічність і мала чутливість до технологічних погрішностей.

Значний прогрес в підвищенні точності вимірювання кутових положень засобами автоматики був досягнутий завдяки використанню принципу електричної редукції, розвинутого в дослідженнях, проведених в нашій країні і за кордоном. Серед датчиків кута з електричною редукцією великий інтерес розробників привертає індуктосин - індукційний датчик кута з плоскими друкованими обмотками. Розроблений на початку для застосування в системах спеціального призначення, індуктосин швидко отримав широке розповсюдження і в інших галузях техніки. Основна перевага індуктосина полягає в тому, що при його виробництві використовується раніше виготовлений комплект фотошаблонів, з яких проводиться фотодрук обмоток датчиків. Така технологія забезпечує високу повторюваність характеристик, малу вартість виробів, знижує вірогідність браку та виготовлення датчика може бути повністю автоматизовано. Перевагою датчиків типу індуктосин є також і те, що хоча високу точність можна отримати лише при порівняно великих діаметрах обмоток, об'їм, займаний датчиком, залишається малим. Це дозволяє створювати вбудовані конструкції, коли стабільність поверхонь обмоток забезпечується жорсткістю конструкції основного виробу, або суміщені конструкції, коли обмотки виконуються безпосередньо на взаємно рухомих деталях.

1. Загальні відомості

Індукційний датчик кута нахилу з друкованими обмотками - круговий індуктосин - є різновидом багатополюсного поворотного трансформатора з обмотками, виконаними фотохімічним методом.[4]

Висока точність індуктосина визначається дією трьох основних чинників.

а) можливістю виконання датчика з великим коефіцієнтом еклектичної редукції;

б) явищем інтегрального ефекту - статичного усереднювання погрішностей у виконанні окремих провідників - полюсів і технологічними можливостями отримання малих погрішностей;

в) сприятливими умовами для забезпечення високої синусоїдальності функцій коефіцієнтів взаємоіндукції між обмотками збудження і сигнальними обмотками.

Основними деталями кругового індуктосина є два диски (ротор і статор) з ізоляційного матеріалу (кераміка, скло) або металу (сталь, алюмінієвий сплав, чавун). Один з дисків з'єднується з валом, кутове положенні якого підлягає вимірюванню, другий - нерухомий. На торцевих поверхнях, звернених один до одного, диски несуть друковані обмотки, що мають вид радіального растру, складеного з плоских провідників. Конструкція і обмотки кругового індуктосина показана на рисунку 1.1.

Рисунок. 1.1- Конструкція індуктосина

а - конструкція; б - однофазна обмотка; в - секторна двофазна обмотка

На внутрішніх і периферичних кінцях провідники сполучені лобовими частинами. В найпростіших конструкціях індуктосина одна з обмоток однофазна, друга двофазна. Перша складена з 2 провідників. При підключенні змінної напруги до затискачів такої обмотки в просторі, що оточує обмотку, виникає змінне магнітне поле в кожному витку вторинних обмоток індукується ЕРС. На рисунку 1.2.а показана частина розгортки перетину однофазної обмотки коаксіальною циліндровою поверхнею, перпендикулярної площині обмотки.

Рисунок.1.2 - Електромагнітне поле в повітряному зазорі індуктосина

Розглянемо електричне поле в площині паралельної поверхні однофазної обмотки і віддаленої від неї на відстані, відповідному середині перетину провідників вторинної обмотки. При русі в цій площині уздовж осі мінятимуться як амплітуда, так і напрям вектора електромагнітної індукції, тому розглядаємо дві його складові і . Вектор пронизує площину витка вторинної обмотки, потік цього вектора створює потокозчеплення з вторинною обмоткою і відповідно індукує ЕРС. Складова паралельна площині обмоток і потокозчеплення не створює.[3]

Епюри і показані на рисунках 1.2.б і 1.2.в. В положеннях 1 2 і 3 виток вторинної обмотки має відповідно максимальну умову позитивну, нульову і максимальне негативне потокозчеплення, тому ЕРС при взаємному кутовому переміщенні змінюється від максимального позитивного до максимального негативного значень; період повторення кривої рівний рад. Електромагнітний зв'язок в обмотках мають не тільки радіально розташовані провідники, але і лобові частини. Миттєві значення струму у всіх лобових частинах однофазної обмотки завжди співпадають по напряму, тому ЕРС, індукована в лобових частинах вторинної обмотки, при взаємному кутовому переміщенні обмоток ніколи не проходить через нуль. Постійна складова ЕРС, не залежна від кута повороту, є паразитним сигналом. Для її виключення вторинну обмотку доводиться виконувати секціоновану яка представлена на рисунку 1.1б. Секції зсовують щодо один одного на кут і включають послідовно зустрічно; при цьому корисний сигнал секції підсумовується, а постійна складова знищується. Можливі і інші варіанти компенсації ЕРС лобових частин. Так наприклад однофазну обмотку можна розділити на секції, що складаються з непарного числа провідників, а з'єднання секцій провести, як показано на рисунку 1.3.

Рисунок. 1.3.- Без секторна однофазна обмотка з компенсацією лобових частин

Більш детально така схема компенсації описана нижче. Для забезпечення синусоїдальності вихідної ЕРС у функції взаємного кутового переміщення, що необхідне для точного вимірювання переміщення, використовуються, зокрема, певні співвідношення між кутовою шириною провідника і полюсним розподілом на роторі і статорі.

Для однозначного визначення повороту рухомого диска в межах періоду повторення кривої ЕДС вторинна обмотка розділена в загальному випадку на обмотки, електричні вісі яких зсунуті по відношенню до умовно першій на кути (i- номер обмотки) і утворюють, таким чином, симетричну - фазну систему. Кожна фаза такої багатофазної обмотки складається з N секторів - секцій. Сусідні секції, що належать одній фазі, мають взаємний кутовий зсув в 180 електричних градусів і включені послідовно зустрічно. Таким чином, число секцій N у фазі вторинної обмотки повинне бути парним. Визначимо співвідношення між числом провідників в секторі , числом пар полюсів і числом секторів у фазі N для - фазної симетричної вторинної обмотки.

Під симетричною секторною обмоткою розумітимемо таку, для якої крок між секторами рівномірний і дорівнює . Нехай крок між провідниками вторинної обмотки дорівнює кроку між провідниками первинної обмотки тобто обмотка нерозподілена. Багатофазна симетрична обмотка з непарним числом фаз може бути виконана, якщо має місце співвідношення

де k і - взаємно прості числа; - ціле число.

В цьому випадку максимально можливе число витків в секторі рівно . Перетворивши співвідношення, отримаємо



Звідси витікає, що в - фазній симетричній обмотці - ціле число. Послідовність проходження фаз визначаться числом k. При k=1 початки фаз слідують через один сектор: при k=2 - через два в порядку кругової перестановки і т.д. В нерозподіленій обмотці між секторами-секціями фаз є просвіт, не кратний кроку між провідниками. Це ускладнює технологію виготовлення обмоток з автоматичним режимом розподілу кола, тому звичайно симетричну обмотку виконують розподіленою. В даному випадку крок між всіма провідниками обмотки виконують рівномірним: число витків в секторі вибирають рівним найближчому цілому до . Оскільки крок провідника - фазної обмотки в цьому випадку не рівний кроку однофазної обмотки збудження, просторові фази провідникових ЕРС виявляються не рівні і зірка провідникових ЕРС виявляється розподіленою на розі (для ) або на розі (для ). При цьому дещо зменшується корисний сигнал, однак в набагато більшому ступені зменшуються амплітуди високих просторових гармонік, оскільки зірка провідникових ЕРС цих гармонік виявляється розподіленою на розі , де - номер вищої просторової гармоніки.

Оскільки основна перевага багатофазної системи полягає в тому, що вона є фільтром всіх вищих просторових гармонік, окрім гармонік порядків , а для індуктосина гасіння вищих гармонік не є серйозною проблемою, багатофазні індуктосини поки не знайшли розповсюдження із за складнощі багатофазних джерел живлення.

Найбільше розповсюдження у наш час отримав двофазний індуктосин. Для двофазного індуктосина з секціонованою вторинною обмоткою вираз (1.1) буде мати вигляд



Звідси витікає, що двофазна обмотка з числом пар полюсів вигляду , що використовується в датчиках перетворювачів кутових величин в двійковий код, не може бути виконаний з повною симетрією. Представимо число пар полюсів у вигляді

де - розташовані в порядку зростання прості числа;

- цілі позитивні числа, включаючи нуль.

З виразу (1.3) виходить що якщо k>0 і хоча б одне з , то симетрична обмотка здійснима; мінімально можливе ; максимально можливе

Так, при вторинна обмотка може мати 16, 48, 114, і 240 секцій. Число витків в секції повинне бути найближчим цілим до ; виходячи з цього, число провідників в розподіленій симетричній обмотці визначають по формулі

де - символ цілої частини числа; - загальне число витків симетричної розподіленої обмотки.

Число витків в секції визначається як . Зірка векторів провідникових ЕРС з урахуванням порядку з'єднання провідників для секції такої обмотки займає один квадрант.

Ціною деякого ускладнення технології виготовлення позитиву може бути виконаний розподіл на 114 і 120 эл. градусів, при цьому зірки провідникових векторів ЕРС відповідно для п'ятої і третьої гармонік займатимуть 720 і 380 эл. градусів і будуть урівноважені.

Це може бути корисним, оскільки при таких розподілах знижуються вимоги до точності витримки співвідношення між кутовою шириною провідника і полюсним розподілом. Вираз для обмотувального коефіцієнта розподілу відомий з теорії електричних машин [1].

де - кут, на якому розподілена зірка векторів провідникових ЕРС по першій гармоніці; - номер вищої просторової гармоніки.

При числі витків в секції для малих слабо залежить від .Проводимо таблицю обмотувальних коефіцієнтів для великих значень при різних і .

Таблиця 1.1 - Таблиця обмотувальних коефіцієнтів розподілених обмоток

, град
	1	3	5	7	9
0	1	1	1	1	1
72	0,93	0,50	0	0,215	0,102
90	0,90	0,30	0,254	0,182	0,100
120	0,825	0	0,165	0,118	0
144	0,755	0,155	0	0,107	0,084

Теоретично можливий розподіл із змінним кроком: при цьому можуть бути зведений до нуля обмотувальні коефіцієнти одночасно для двох гармонік, наприклад третьої і п'ятою і навіть більшого числа гармонік. Проте практична необхідність в цьому, як правило, не виникає.

Секторні двофазні обмотки мають той недолік, що точність датчика в значній мірі залежить від кутових погрішностей виконання обмоток і не досконалої плоскої форми струмопровідних шарів. Істотно менш чутливі до вказаних погрішностей є сполучення безсекторних обмоток. Найпростіша двофазна без секторна обмотка показана на рисунку 1.4.

Рисунок.4 - Двофазна без секторна обмотка

В цьому випадку однофазна обмотка може мати вигляд, показаний на рис.3. Розділення її на сектори проведено для компенсації ЕРС лобових частин і якщо розглядати лише робочі провідники, така обмотка є без секторною. У зв'язку з тим, що струмопровідні пелюстки розташовані поперемінно на зовнішній і внутрішній частинах обмотки, число провідників в секторі повинне бути непарним. Так, в датчику з таких секторів може бути 8, 24, 72. У датчиків з , для того що б виконати таку обмотку симетричною, доводиться утворювати дві групи секторів які чергуються поперемінно, що складаються з різного числа провідників. Так, наприклад, при (512 провідників) може бути утворено 8 секторів, при чому 4 з них можуть мати по 63 провідники, а інші 4 - по 65.

Можливі і інші варіанти. Недоліком обмотки показаної на рисунку 4 є трудність в забезпеченні симетрії двофазної системи як при виготовленні, так і в процесі експлуатації - при зміні зазору.

Менш чутливою до зміни зазору є двофазна обмотка. Зовнішня і внутрішня обмотки з'єднуються послідовно і утворюють першу фазу; середня обмотка є другою фазою.

Більш широкі можливості побудови двофазних і багатофазних обмоток представляється при використовуванні техніки багатошарового друкованого монтажу. Успіхи в розробці і освоєнні тонких фольгированых діелектричних плівок і методів вакуумного напилення металів і ізоляційних матеріалів підготували технологічну основу для розробки датчиків з багатошаровими обмотками. Використовування багатошарових обмоток в індуктосині дозволяє вирішити декілька важливих задач, у тому числі таких, як підвищення потужності вихідного сигналу, підвищення точності датчика і розширення його функціональних можливостей.

Багатошаровою може бути як однофазна обмотка, так і двофазна. В двошаровій однофазній обмотці шари зсунуто на 180 эл. град. і включені послідовно зустрічно. Завдяки цьому струми що протикають поточні в лобових частинах, направлені зустрічно і дія їх в значній мірі компенсується. Основне ж значення розділення однофазної обмотки на декілька шарів полягає в тому, що кожний шар через його меншу товщину може бути виконаний з більш високою точністю, а значення індукції в зазорі при малій ізоляційній прокладці між шарами залишиться практично тим же, що і у одношарової обмотки відповідної товщини - при рівності потужностей, що виділяються в обмотках; а також багатошаровість однофазної обмотки представляє додаткові можливості для поліпшення синусоїдальності функції індукції в повітряному зазорі. Для цього шари можуть зсовуватися один відносно одного.

Значний ефект в частині підвищення точності датчика дає використовування багатошарових двофазних обмоток. Теоретично можливі також двошарові двофазні без секторні обмотки .Проте для використовування в амплітудному і простих фазових режимах двофазні без секторні обмотки і у тому числі багатошарові поки практично не реалізовані у зв'язку з неможливістю виконати жорсткі допуски на параметри обмоток.

Для побудови деяких типів фазообертачів на основі індуктосина потрібна наявність як на роторі, так і на статорі двофазних систем. Фазообертачі такого типу володіють важливими перевагами перед звичайними з пульсуючим полем або двофазним збудженням.

2. Розробка методики розрахунку

Не дивлячись на те, що за принципом дії індуктосин являє собою фактично один з різновидів електричної машини, для його електромагнітного розрахунку незастосовні традиційні методи, прийняті для розрахунку машин і поворотних трансформаторів. Це обумовлено особливостями індуктосина, які відрізняють його характеристики від характеристик машин з феромагнітним осердям.

По-перше, це сумірність полюсного розподілу з повітряним зазором, що обумовлює значні потоки розсіювання, що доходять до 70-80% від корисного потоку; по-друге - для кругового індуктосина - неоднаковість лінійних розмірів полюсного розподілу уздовж радіусу і, нарешті, сумірність розмірів провідника з повітряним зазором.

Не дивлячись на уявну простоту і симетрію обмоток кругового індуктосина, не існує аналітичного рішення для вихідного сигналу навіть для випадку квазістаціонарного поля; ситуація тим більше ускладнюється при обліку впливу струмів високої частоти, тому при рішенні доводиться вдаватися до спрощень.

Необхідно помітити, що у будь-якому випадку вихідний сигнал індуктосина настільки малий, що використовування його без підсилювача із значними коефіцієнтами підсилення по напрузі і потужності неможливе, тому головною метою розрахунку є не стільки визначення точного значення вихідного сигналу, скільки встановлення залежності між вихідною ЕРС, коефіцієнтом електричної редукції і габаритними розмірами датчика. Знання такої залежності дає можливість побудувати теорію технологічних погрішностей індуктосина, що є головним в теорії вимірювальних перетворювачів. Другою важливою задачею є визначення характеру функцій ЕРС від кута повороту ротора.

При розрахунку прийняті наступні допущення:

1) кільце, утворене провідниками обмоток, розгортається в смугу; крок між провідниками приймається рівним кроку на середньому діаметрі обмоток;

2) поле в зазорі отриманої системи приймаємо плоско паралельним. Допущення виправдовується тим, що крайовий ефект значно виявляється лише поблизу краю провідників, на відстані не більше ; обмотки ж, як правило, перекривають один одного;

3) розподіл струму по перетину провідника приймаємо рівномірним через малу величину лінійних розмірів перетину і відносно низьку частоти живлення.[4]

Розітнемо обмотку збудження циліндровою поверхнею, співісною з обмоткою і перетин розвернемо в смугу. Відкладемо по осі лінійний розмір уздовж кола перетину, по осі - лінійну густину струму і лінійний розмір в напрямі, перпендикулярному площині обмоток. Позначимо відстань між осями провідників через , ширину провідника - через . Знайдемо індукцію в крапці з координатами , . Позначимо прямокутну функцію густини струму через . Вважаємо розподіл густини струму в обмотці рівномірним, що виправдовується відносно малими розмірами перетину і порівняно невисокою частотою струму (порядку Гц). Обчислимо напруженість поля в точці, з координатами ,. Для цього виділимо нескінченно тонкий струмовий шар, що має ординату . Представши ступінчасту функцію густини струму на періоді у вигляді ряду Фур'є отримаємо:

де, - густина струму в перетині обмотки.

Розглянемо елемент . Струм цього елементу

а напруженість поля від цього струму в точці

Надалі нас цікавитиме вертикальна складова напруженості, утворююча корисний сигнал. Вертикальна складова напруженості

Визначив з геометричних співвідношень,

Підставляючи в цей вираз значення з формули (2.2), враховуючи вираз (2.1) і проводячи інтегрування за всією площею струмового шару, отримаємо:

де,

Виконав підстановку і враховуючи, що інтеграл виду дорівнює нулю, приведемо внутрішній інтеграл в виразі (2.6) до наступного вигляду:

Цей інтеграл відомий:

Підставляючи вирази, в формулу та обчисливши зовнішній інтеграл, отримаємо:



За умови, що оточуючий обмотку простір не електропровідний і має магнітну проникність , магнітна індукція:

тут прийнято позначення:

Обчислимо ЕРС, індуковану у витку приймальної обмотки, складеному з двох провідників шириною які знаходяться один від одного на відстані . Виділимо в цьому витку елементарний виток, складений з двох ниток з перетином , розташованих в центрах перетинів провідників реального витка. Нехай координати перетинів рівні , і , . Тоді потокозчеплення нашого елементарного витка:

де - радіальна довжина провідника. Підставляючи значення з вираз і виконавши необхідні операції, отримаємо:

ЕРС цього витка (діюче значення) при частоті струму збудження

Для переходу до ЕРС плоского витка врахуємо, що ЕРС такого витка можна розглядати як ЕРС еквівалентного генератора, складеного з нескінченної кількості паралельно сполучених елементарних витків, подібних тільки що розглянутому. Застосувавши теорему про еквівалентний генератор, отримаємо ЕРС реального витка.[1] Помноживши її на число витків і обмотувальний коефіцієнт розподілу для гармоніки порядку , отримаємо остаточний вираз для повної вихідної ЕРС кругового індуктосина

де - взаємний зсув первинної і вторинної обмоток, виміряний між середніми лініями провідників. Розмірність лінійних величин - см; густина струму - . Отже, у функції взаємного переміщення вихідний сигнал індуктосина має вид гармонійної кривої з періодом , складеної з непарних гармонік. Як випливає з виразу, відносні амплітуди вищих гармонік (по відношенню до першої, робочої) убувають пропорційно не менше ніж четвертому ступеню номера гармоніки, тому якщо одне з значень , рівно 2/3, а інше 2/5 (або 4/5), то третя і п'ята гармоніки виключаються і крива буде практично синусоїдальною. Оскільки на практиці то , і враховуючи, що , отримаємо максимальне значення ЕРС в приймальній обмотці в функції струму збудження в наступному вигляді:



За еквівалентне значення полюсного розподілу у виразі прийнятий середній полюсний розподіл. Це справедливо з вельми високою точністю для датчиків з та мало навіть у разі порівняно високої частоти живлення. Так, для датчика з

вона складе лише .

3. Приклад розрахунку

Розрахуємо датчик для вимірювальної системи (повний проектувальний розрахунок). Тип конструкції - роздільна збірка. Параметри посадочного місця: ексцентриситет валу 0,01 мм; відхилення осі валу від осі обертання ; не перпендикулярність площини посадочного місця статора осі обертання ; гранична погрішність вимірювання повинна складати не більше 3".

Визначаємо допустиме поле погрішності вимірювання

Задаємося сумарною погрішністю монтажу вимірювання . Вважаємо, що радіальний ексцентриситет обмотки дорівнює 0,01 мм. індуктосин електрорушійний сила ротор

враховуючи, що маємо

Підставивши и отримаємо, що

Визначимо число пар полюсів.

Виходячи з цього вибираємо .Визначимо погрішність монтажу

Визначаємо сумарні технологічні погрішності без погрішностей ексцентриситету.

Вважаємо, що кожне з трьох останніх складових мають значення удвічі менші, ніж перші два (забезпечити їх простіше). Тоді отримаємо:

Задаємося зазором (враховуючи порівняно великі розміри датчика і мале )

Визначимо і

Задамо тоді:

звідси визначимо :

Оскільки приймаємо конфігурацію провідника у формі сектора і . Для додаткового продавлення третьої і п'ятої гармонік секторну двофазну обмотку виконуємо з розподілом під кутом 90°. При цьому і . Для визначаємо .

Оскільки а виходить що:

Вибираємо допуск иа кутову ширину провідника .

Визначаємо мінімально можливе число секторів обмотки N з умови

звідси :

 та

, тому мінімально можливе число секторів симетричної розподіленої обмотки дорівнює 8. Обираємо . Визначаємо допуск на випадкову погрішність ширини провідника і положення середньої лінії провідника.

Для , для , , отримаємо:

Вважаючи погрішності виконання і однаковими :

Отже, допуск на варіацію ширини провідника і положення його середньої лінії дорівнює 20"

Визначаємо допуск на не площинність. Для і має місце співвідношення тобто тому знаки у формулах - мінус, в експонентах - плюс. Одержуємо:



Звідси отримуємо

Отже, всі необхідні технологічні допуски визначені.

Розрахунок вихідної ЕРС:

а) число витків у фазі

тому:

б) перетин провідника однофазної обмотки вибираємо фольгу з мм.:

Густину струму збудження слідує вибирати в межах . Прийнявши , отримаємо:

в) Частоту струму збудження беремо

г) коефіцієнт розподілу для першої гармоніки беремо з таблиці 1. Для :

 мВ.

Опір обмотки збудження:

Ом

Опір фази двофазної обмотки:

Ом

Напруга джерела живлення:

В

Визначимо потужність датчика:

Вт

4. Програма розрахунку

Вхідні дані

Реалізуємо розроблену методику розрахунку датчика кута нахилу магнітних елементів на ЕОМ. Для цього нам необхідні вхідні дані: частота струму збудження, густина струму збудження, число витків у фазі, внутрішній діаметр робочої ділянки обмоток, зовнішній діаметр робочої ділянки обмоток, конструктивні параметри.

Ці вхідні дані потрібні для визначення вихідних даних -головних параметрів датчика.

Результат роботи програми поданий на рисунку

Рисунок - Результат роботи програми

Вибір мови програмування

Для реалізації розробленої методики на ЕОМ використовується мова програмування Тurbo С v3.0, яка є універсальною і застосовується при програмуванні багатьох систем. Мова С - це вдале сполучення лаконічності конструкції та багатства вражаючих можливостей. Компілятори мови С працюють майже на всіх типах сучасних ЕОМ в операційних системах UNIX, MS-DOS, Mac OS, OS/2, Windows, Windows NT, Solaris та ін.[6]

Для функціонування програми необхідні наступні засоби: IBM-сумісний комп'ютер з процесором 8086 або вище, операційна система MS DOS.

Алгоритм роботи програми наведений в додатку А, програма розрахунку - в додатку Б.

Висновок

В курсовій роботі було розроблено методику розрахунку кругового індуктосина з друкованими обмотками - як датчика куту нахилу який може бути використаний в системах управління, автоматики та контролю, також було визначено сумарні технологічні погрішності. Було проведено повний проектувальний розрахунок для автоматизованої системи. Розроблена методика дозволяє розрахувати всі необхідні конструктивні параметри.

Проаналізувавши отримані результати треба зазначити що використання кругового індуктосина як датчика кутових переміщень може бути можливим тільки в поєднанні з підсилювачем напруги через те що вихідна ЕРС даного пристрою надмірно мала.

Перевагами даної методики є: швидкість обчислення, можливість регулювання деяких значень змінних з метою отримання оптимального результату.

Література

1. Васюра А.С. Елементи та пристрої систем управління і автоматики /Навчальний посібник. - Вінниця:, ВДТУ, 1999. - 157с.

2. Высокоточные преобразователи угловых

перемещений / Ахметжанов А.А. М. : Энергоатомиздат, 1986-128с.

3. Мікроелектронні сенсори фізичних величин: Науково-навчальне видання. В 3 томах. Том 1./ Вуйцин В.В., Гонта З.Ю., Григор'єв В.В., Калита В.М., Мельник О.М. За редакцією З.Ю. Гонти, - Львів: Ліга-Прес,2002. - 475с.

4. Прецизионные датчики угла с печатними обмотками. Библиотека приборостроителя / Сафонов Л.Н. Волянский В.Н. Москва: Машиностроение 152 с.

Анотація

В даній роботі розглянута розробка методу розрахунку датчика кута нахилу на основі кругового індуктосина який являє собою різновид багатополюсного поворотного трансформатора. Конструктивно даний датчик виконується у вигляді електричної машини з друкованими обмотками.

In the given work the considered development of method of computation

of sensor of angle of slope on the basis of circular indouctosina which presents by itself variety of multi-polar turning transformer. Structurally the given sensor is executed as an electric machine with printing puttees.

Додатки

Додаток А

Схема програми

Размещено на http://www.allbest.ru/

Додаток Б

Лістинг програми

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<math.h>

const pi=3.14;

void main()

{

clrscr();

float R1,p=100.0,ro=0.0000175,eps1=0.6666,delta=0.05,Dp=0.0180,dp=0.0130;

float R2,eps2=0.4,Dc=0.0180,dc=0.0130,q=48.0;

float L,kp1=0.5,f=10000.0,I=0.59,D1=13.2,d2=9.2,h=0.2,k=0.9,Eft,P,Uj;

printf("Soprotivlenie odnofaznoj obmotki rotora\n");

R1=(2*p*p*ro)*log(Dp/dp)/(pi*eps1*delta);

printf(" R1=%f Om\n",R1);

printf("Soprotivlenie fazu vtori4noj obmotki rotora\n");

R2=(p*q*ro)*log(Dc/dc)/(pi*eps2*delta);

printf(" R2=%f Om\n",R2);

printf("\nMaksimalnoe zna4enie EDS v fynkcii toka\n");

Eft=0.0000000134*I*(D1-d2)*f*q*k*exp(-4*p*(h+delta)/(D1+d2));

printf(" Eft=%f V\n",Eft);

printf("\nNapryajenie istochnika pitaniya\n");

Uj=I*R1;

printf(" Uj=%f V\n",Uj);

printf("\nPotreblyaemaya moshnost' datchika\n");

P=I*I*R1;

printf(" P=%f Wt\n",P);

getch();

}

Размещено на Allbest.ru

...