|
Конструкция датчика для измерения перемещений
При конструировании тягоизмерительного стенда можно мерять перемещения одного конца подпружинного элемента. Конечно возникает масса проблем с собственными колебаниями, но при аккуратном конструировании и обработке результатов данная конструкция вполне работоспособна и способна дать точность измерения порядка 5%, что сравнимо с разбросом параметров двигателей от экземпляра к экземпляру. Для уменьшения проблем с собственными колебаниями нужно по возможности уменьшать измеряемые перемещения и увеличивать жесткость стенда. Что позволит сместить частоты собственных колебаний вверх и уменьшить энергию колебаний.
Ниже предлагается контрукция датчика перемещений. Данный датчик производит преобразование перемещения измерительного элемента в постоянное напряжение пригодное для дальнейшей регистрации.
 |
В основе датчика лежит принцип измерения освещенности фотодатчика световым потоком проходящим через щель переменной длины. В качестве источника излучения используется инфракрасный светодиод, в качестве приемника фотодиод с подходящей кривой чувствительности и большими размерами чувствительного элемента.
|
Весь датчик собран на одной текстолитовой пластиной вместе с платой усилителя. Щель перекрывается подвижным рычагом. Неполное перекрывание щели повышает линейность датчика. Опробывание данного датчика собранного буквально "на коленках" показало следующие характеристики:
- Диапазон перемещений: 0 - 7 мм.
- Точность измерения: +- 0.2 мм ( 3% ).
Следует отметить что точность датчика определяется практически только аккуратность обработки качающегося рычага и точность исполнения шарнира. При аккуратном исполнении вполне может быть достигнута точность порядка 1%. Увеличить точность можно и за счет увеличения диапазона перемещений, но этот путь сулящий легкий результат принесет в дальнейшем больше проблем с собственными колебаниями стенда. Нелинейность датчика имеет порядок погрешности измерения и может быть легко скомпесированна с помощью таблицы поправок.
 
Ниже приведены фотографии датчика и принципиальная схема:
|
