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轉速表的定義
[ 2016/10/24 8:54:55 ] [轉載請注明來源:就是要儀器網(wǎng)]

 轉速表是機械行業(yè)必備的儀器之一,用來測定電機的轉速、線速度或頻率。常用于電機、電扇、造紙、塑料、化纖、洗衣機、汽車、飛機、輪船等制造業(yè)。大多常用的為手持離心式轉速表。

轉速表的性能,轉速表運用 
轉速測量方法與轉速儀表 
轉速儀測量在國民經(jīng)濟的各個領域,都是必不可少的。 

一、轉速檢測儀表的分類: 

    離心式轉速,利用離心力與拉力的平衡來指示轉速。 離心式轉速儀是最傳統(tǒng)的轉速測量工具,是利用離心力原理的機械式轉速儀;測量精度一般在1~2級,一般就地安裝。一只優(yōu)良的離心式轉速儀不但有準確直觀的特點,還具備可靠耐用的優(yōu)點。但是結構比較復雜 。 
    磁性轉速儀,利用旋轉磁場,在金屬罩帽上產(chǎn)生旋轉力,利用旋轉力與游絲力的平衡來指示轉速。 磁性轉速表,是成功利用磁力的一個典范,是利用磁力原理的機械式轉速儀;一般就地安裝,用軟軸可以短距離異地安裝。磁性轉速儀,因結構較簡單,目前較普遍用于摩托車和汽車以及其它機械設備。異地安裝時軟軸易損壞。 
    電動式轉速儀,由小型交流發(fā)電機、電纜、電動機和磁性表頭組成。小型交流發(fā)電機產(chǎn)生交流電,交流電通過電纜輸送,驅動小型交流電動機,小型交流電動機的轉速與被測軸的轉速一致。磁性轉速頭與小型交流電動機同軸連接在一起,磁性表頭指示的轉速自然就是被測軸的轉速;電動式轉速,異地安裝非常方便,抗振性能好,廣泛運用于柴油機和船舶設備。 
磁電式轉速表,磁電傳感器加電流表,異地安裝非常方便。 
    閃光式轉速儀,利用視覺暫留的原理。閃光式轉速儀,除了檢測轉速(往復速度)外,還可以觀測循環(huán)往復運動物體的靜像,對了解機械設備的工作狀態(tài),是一必不可少的觀測工具。 
電子式轉速儀,電子技術的不斷進步,使這一類轉速儀有了突飛猛進的發(fā)展。 
上述6種轉速儀,具有各自獨特的結構和原理,既代表著不同時期的技術發(fā)展水平,也體現(xiàn)人類認識自然的階段性發(fā)展過程。 時代在不斷前進,有些東西將會成為歷史;但我們留心回顧一下,不禁要驚嘆前賢的匠心! 
離心式轉速表,是機械力學的成果; 
磁性式轉速儀,是運用磁力和機械力的一個典范; 
電動式轉速儀,巧妙運用微型發(fā)電機和微型電動機將旋轉運動異地拷貝; 
磁電式轉速表,電流表頭和傳感器都是電磁學的普及運用; 
閃光式轉速表,人類認識自然的同時也認識了自我,體現(xiàn)了人類的靈性; 
電子式轉速表,電子技術的千變?nèi)f化,給了我們今天五彩繽紛的世界,同樣也造就了滿足人們各種需要的轉速測量儀表。 

二、電子式轉速表 

    電子式轉速表是一個比較籠統(tǒng)的概念:以現(xiàn)代電子技術為基礎,設計制造的轉速測量工具。它一般有傳感器和顯示器,有的還有信號輸出和控制。因為傳感器和顯示器件方面的多種多樣,還有測量方法的多樣性,很難像前5種一樣來歸類。本文將電子類轉速計,從傳感器和二次儀表分開來分類。如果從安裝使用方式上來分,還有就地安裝式、臺式、柜裝式和便攜式以及手持式 。本文對此不做詳述。 

轉速傳感器

    轉速傳感器從原理(或器件)上來分,有磁電感應式、光電效應式、霍爾效應式、磁阻效應式、介質電磁感應式等。另外還有間接測量轉速的轉速傳感器:如加速度傳感器(通過積分運算,間接導出轉速),位移傳感器通過微分運算,間接導出轉速),等等。測速發(fā)電機和某些磁電傳感器在線性區(qū)域,可以直接通過交流有效值轉換,來測量轉速 ;大多數(shù)都輸出脈沖信號(近似正弦波或矩形波)。針對脈沖信號測轉速的方法有:頻率積分法(也就是F/V轉換法,其直接結果是電壓或電流),和頻率運算法(其直接結果是數(shù)字)。 
轉速顯示儀 
顯示儀從指示形式來分有指針式、數(shù)字式、圖形及其混合式和虛擬儀表等; 

1.指針式: 

    動圈式:線圈、游絲指針聯(lián)于一旋轉軸上,給線圈輸入電流,線圈感應出磁力,且互成正比;磁力與游絲的扭力平衡,扭力與指針轉角成正比,指針的角度也就反映出輸入電流的大小; 
動磁式:正交線圈中電流的變化,導致合成磁場方向的變化,而指針附著在單對極的永磁體上,指針反映電流的變化。 
電動式:雙向旋轉的馬達帶動電位器的旋轉,電位器的取樣值與輸入信號電壓比較,決定雙向旋轉馬達正轉、反轉或停止,與電位器聯(lián)動的指針正確反映輸入信號的大小。 
上述三式指針類表頭中,電動式表頭屬于電子類,動磁式表頭和動圈式表頭本身不屬于電子類,當與表頭配套的傳感器或表頭驅動需要供電電源時,且依賴現(xiàn)代電子技術時,這里就把它歸為電子類 。 
2.數(shù)字式、圖形及其混合式: 
主要是從器件來區(qū)分,有數(shù)碼管、字段式液晶、液晶屏、熒光管、熒光屏、等離子屏和EL屏等。顯示技術是一門專門的技術,本文會涉及一些顯示技術,但不做展開闡述。 
3.虛擬轉速表 
隨著計算機的普及,利用計算機做顯示和操作平臺的虛擬儀表,也越來越被廣泛運用,目前主流的開發(fā)平臺是NI公司的LabVIEW。有關開發(fā)運用技術,可以瀏覽NI公司的網(wǎng)站。 

三、轉速測量的方法 

F/V轉換 
    電子類轉速測量儀表,由轉速傳感器和表頭(顯示器)組成。目前常用的轉速傳感器,大多輸出脈沖信號,只要通過頻率電流轉換就能與電壓電流輸入型的指針表和數(shù)字表匹配,或直接送PLC;頻率電流轉換的方法有阻容積分法、電荷泵法和專用集成電路法,前兩種方法在磁電轉速儀中也有運用。專用集成電路大都數(shù)是阻容積分法、電荷泵法的綜合。目前常用的專用集成電路,有LM331、AD654和VF32等,轉換精度在0.1%以上;但在低頻時,這種轉換就無能為力。采用單片機 或FPGA,做F/D和D/A轉換,轉換精度在0.5~0.05%之間, 量程從0~2Hz到0~20KHz,頻率低于10Hz時反映時間也變長。關于F/V轉換,請參考相應芯片介紹和應用資料,本文不做贅述。 
頻率運算 
在顯示精度、可靠性、成本和使用靈活性上有一定要求時,就可直接采用脈沖頻率運算型轉速儀。 
頻率運算方法,有定時計數(shù)法(測頻法)、定數(shù)計時法(測周法)和同步計數(shù)計時法。 
定時計數(shù)法(測頻法)在測量上有±1的誤差,低速時誤差較大;定數(shù)計時法(測周法)也有±1個時間單位的誤差,在高速時,誤差也很大。 
同步計數(shù)計時法綜合了上述兩種方法的優(yōu)點,在整個測量范圍都達到了很高的精度,萬分之五以上的測量轉速儀表基本都是這種方法。下面以XJP-10B為例,介紹定時計數(shù)法(測頻法)、定數(shù)計時法(測周法)和同步計數(shù)計時法。

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