Curs 4 – T.A.M.C

Masurarea vitezelor

Masurarea vitezelor liniare si unghiulare se pot face prin doua metode:1) masurari directe: - masurarea valorii instantanee a vitezei

- masurarea vitezei medii corespunzatoare unui anumit interval de timp

2) masurari indirecte: - se bazeaza pe derivarea/integrarea unui semnal care reproduce variatia in functie de timp, a legaturii de miscare/ a acceleratiei punctului a carui viteza se urmareste.

1.1Masurarea directa a vitezei in miscarea de translatiePentru masurarea vitezei instantanee se folosesc traductoare electromagnetice a caror functionare se

bazeaza pe fenomenul de inductie electromagnetica. Traductoarele fiind dintr-un magnet permanent care se solidarizeaza cu piesa, a carei viteza se masoara si care se deplaseaza in interiorul unei bobine/ dintr-o bobina silidarizata cu piesa ce se deplaseaza intr-un camp magnetic.

La bornele bobinei se va induce o t.e.m notata cu e.

unde: N – numar de spire; l – lungimea unei spire; B – inductia campului megnetic( se limiteaza la 1Tesla); v – viteza.

Pentru marirea sensibilitatii, bobina se realizeaza din doua infasurari, avand sens invers( de infasurare) si conectate diferential. Aceste traductoare se folosesc pentru deplasarea cu 5 – 200 mm, au rezistenta de 0.5 – 30 kΩ si o sensibilitate de 5 – 30 V/m/s.

Pentru masurarea vitezei medii se utilizeza pe scara larga traductoare inductive de impulsuri sau traductoarefotoelectrice care la trecerea prin aproprierea lor , a doua puncte ale piesei sau ale unui element atasat acesteia, situatie la care distantele fixe se cunosc. La distanta Δx genereaza impulsuri electrice, acestea fiind inregistrate pe un osciloscop pe baza de timp se poate determina timpul intre doua impulsuri rezultand ca:

Distanta dintre doua linii transversale poate fi reglata dupa necesitate intre 10 ÷ 0.01 sec.

In cazul folosirii traductoarelor inductive la piesa a carei viteza se marsoara se ataseaza o tija din textile (material izolator) in care, la distanta Δx se fixeaza stifturi din material feromagnetic, astfel incat sa treaca cat mai aproape de miezul traductorului.

In cazul traductoarelui fotoelectric, in tija se practica orificii, de o parte fiind plasata sursa S, iar pe celealata parte traductorul C.

La trecerea orificiului prin dreptul celulei se genereaza un impuls magnetic.

1.2 Masurarea vitezei in miscare de rotatie

Aparatul pentru masurarea vitezei in miscare de rotatie se numeste tahometru.Se utilizeaza diverse tipuri dintre care:

Tahogeneratoarele. Sunt generatoare de curent continuu sau curent alternativ de mica putere care furnizeaza o tensiune, a carei marime reprezinta frecventa, care este proportionala cu turatia. Aceasta tensiune se masoara sau se inregistreaza.

Tahometrul de inductie. Este confectionat dintr-un rotor si un magnet permanent care se roteste in interiorul unei carcase de Al, cu pereti relativ grosi, in care induce curenti turbionari.

Aceasta interactiune cu campul magnetic se produce asupra carcasei, un cuplu de forte proportional cu turatia (cuplu care tinde sa roteasca carcasa).

Acest cuplu echilibrat de un cuplu de sens opus este realizat dintr-un resort spiralat dimensional, astfel incat sa determine o dependenta liniara intre pozitia unghiulara a carcasei si viteza unghiulara a rotorului.

Strobotahometrul. Este un aparat cu o lampa cu descarcare in gaze care lumineaza intermitent, cu o fecventa reglabila si cunoscuta. Dirijand lumina spre obiectul cu o miscare de rotatie care se aplica pe reper optic, se regleaza frecventa pana se ajunge in situatia in care frecventa lampii este egala cu cea a arborelui ( obiect).

Reperul va fi luminat in aceeasi pozitie si ca urmare a inertiei ochiului uman, se va obtine o imagine imobila a acesteia ( reperului). Frecventa de iluminare se citeste pe aparat si se poate regla de la 10...10.000 Hz.

Tahometrul mecanic. Se bazeaza pe dependenta dintre forta centrifuga si viteza unghiulara. Tahometrul cu traductoare de impulsuri. Permite masurarea vitezei medii in miscarea de rotatie cu

ajutorul traductoarelor de impulsuri fotoelectrice si inductive. Pricipiul de functionare este identic cu cel al traductoarelor pentru masurarea vitezei liniare medii folosindu-se in loc de tije, discuri cu orificii sau discuri cu proeminente metalice montate pe arbori. Turatia se determina in functie de numarul de impulsuri N inregistrate intr-o perioada de timp Δt si un numar de orificii sau stifturi z ( numar de impulsuri la o rotatie).

Pentru traductoare de impulsuri fotoelectrice:

Pentru masurarea turatiei cu traductoare de impulsuri inductive