Разработка измерительного канала с преобразователем перемещения
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования и науки
МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ
Донбасская государственная машиностроительная академия
Кафедра Aавтоматизация производственных процессов
Лабораторно-практическая работа
по дисциплине
Метрология, технологические измерения и приборы
Выполнил:
ст.гр. АПП-10-2
Гридчин Р.В.
Проверил:
Гущин О.В.
Краматорск 2012
Разработать измерительный канал с преобразователем перемещения - код для ротационного фотоэлектрического датчика Д, обеспечивающего контроль параметров движения рабочего органа Р0 по координатам положения и скорости.
Кинематическая схема
ВариантhUmaxLкT0SвDc180,0054,510004101000
При разработке измерительного канала не обходимо решить следующие задачи:
.Определить необходимый коэффициент датчика для контроля положения из контроля скорости.
NДИ - ?
NДС - ?
.Построить разрядную сетку преобразователя.
.Разработать функциональную схему преобразователя последовательных импульсов в код.
Решение
.Определим необходимое разрешение датчика по углу поворота для заданной цены одной дискреты.
измерительный канал преобразователь датчик
NДИ = Sв/n = 10/0.005 = 2000 дискрет/оборот
2.Определим максимальное значение кода положения при перемещении по координате.
NL = Lk/n = 1000/0.005 = 2105 дискрет/оборот
.Определим необходимую разрядность кода положения NL.
ns = log 2 NL = log 2 (2105) 17 разрядов
Информация о скорости создается путем цифрового дифференцирования кода положения за период дискретности T0.
NV =NL(i) - NL(i-1) = Nд (nT0)
- скорость вращения датчика (об/с)
При этом минимальное значение NL = 1 должно быть обеспечено на минимальной скорости nmin = nmax/DC
.Определим требуемое значение разрешения датчика на один оборот в заданном диапазоне для контроля скорости.
NДС = 1/ nminT0 = DC/ nmaxT0 = SB DC/Vmax = 10*1000*10-360/4,51010-3 =
= 13333,3 дискрет/оборот
5.Определим количество разрядов для представления кода скорости.
nV = log 2 DC = log 2 1000 = 10 разрядов
6.Выбираем датчик для определения положения и скорости.
Датчик должен удовлетворять двум требованиям:
обеспечить разрешение 2000 дискрет/оборот при измерении положения;
15000 дискрет/оборот при измерении скорости.
.Определим необходимую степень кратности разрешения для датчика скорости (относительно NДИ).
k = log 2 (NДС/ NДИ) = log 2 (15000/2000) 2,8.
Принимаем k=4, так как при таком значении k можно легко построить измерительный канал на базе одного датчика, положив:
ND = 24 NДИ = 24 2000 = 32000 дискрет/оборот
NDC = 22 ND = 22 32000 = 128000 дискрет/оборот
Разрядная сетка при такой организации канала будет иметь вид, как показано на рисунке 5.
Разрядная сетка измерительного канала
Вариант схемы преобразования сигналов датчика
Из датчика выводятся 4 последовательности импульсов: и - прямые сигналы sin и cos; и - инверсные сигналы sin и cos.
В схеме формирования производится выделение коротких импульсов от фронтов каждой последовательности. Короткие импульсы суммируются в логической последовательности, определяемой направлением движения, в результате чего образуется две учетверенных по частоте последовательности, поступающих на двоичные реверсивные счетчики. Информация со счетчиков выводится по схеме разрядной сетки в два регистра RG: регистр положения и регистр скорости, из которых считывается микропроцессором.