根据实验台的特点,采用非接触式涡流传感器来检测转速和相位基准,用于转速控制和动平衡实验:用加速度传感器测量轴承座的信号,进行监测和频率分析。转速的控制通过电压控制PWM转速控制器来控制电机。在专业的测控web功能进一步将虚拟仪器网络化,客户端就可以通过网络来访问虚拟仪器前面板,如同在本地监控一样。
电涡流传感器主要包括探头、延伸电缆、前置器等部件。传感器工作的机理是电涡流效应。当接通传感器系统的电源时,在前置器内会产生一个高频电流信号,该信号通过延伸电缆送到探头中密封的线圈,在探头周围产生交变磁场H1.如果金属导体接近探头,则交变磁场H1将在导体表面产生电涡流场,该电涡流场会产生一个方向和H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用就改变了线圈的有效阻抗,在其它参数不变得条件下,线圈的阻抗就成为探头与金属导体距离的单值函数,其曲线为“S”形曲线,在一定范围内可近似为一线性函数。线圈的阻抗的变化通过封装在前置器中的电子线路的处理转换成电压输出。
本系统采用的电涡流传感器是北京测振仪器厂的HZ-8500型电涡流传感器,探头为¢8mm它的输入电压是-24V。安装时将探头分别水平、垂直安装于实验台传感器支架的安转孔,调整探头距离轴心的初始间距,使其初始电压为-8.5V,即静态特性线性段的中部。然后连接延伸电缆和前置器等。传感器的实物图如下所示:
图3-2 电涡流传感器(上海测振自动化仪器有限公司)
图3-3 电涡流传感器技术指标
3.3 测试实验
在后期进行一些相应的测试,来确定来确测试系统的稳定性及精度等满足相关的基本指标,例如:负载大小的控制,信号处理分析测试结果等。
3.4 设计重点
传感器的选择是本次小型转子实验台测试系统设计中的重中之重,众所周知,测试系统最关键的部分就是传感器的选择上,如何选择,通过查询设计参数与实际参数选择合适的型号,并且应用到本次设计中便成为最重要的部分。
3.4 设计难点
设计过程中的难点就是由于自身对知识的匮乏和对部件的不了解,从而在传感器链接方面不能完整的接洽,以及如何保证偏差所带来的错误是本次设计中的难点。
4 工作进度安排
2016年
1月4 日~ 3月11日:实习、收集资料、调研分析,完成开题报告;
3月14日~ 4月1日:总体方案论证,初步设计、计算,绘制原理、结构等草图;
4月5 日~ 4月22日:完成主要零部件的强度、刚度计算,零件、装配图;
4月25日~ 5月13日:完成各传感器的安装联结设计, 零件、装配图;
5月16日~ 6月3日:完成整体设计,编写设计说明书,修改图纸;
6月6日~6 月10日:整理、修改设计说明书,修改图纸;
6月13日~6月17日:完成设计说明书、图纸,准备答辩;
6月20日~ :整改;