2 6 cảm biến vận tốc gia tốc và rung

C M BI N ĐO V N T C, GIA T C VÀ RUNGẢM BIẾN ĐO VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNGẾN ĐO VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNGẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNGỐC, GIA TỐC VÀ RUNGỐC, GIA TỐC VÀ RUNG

1.C m bi n đo v n t cảm biến đo vận tốcến đo vận tốcận tốcốc

1.1 Nguyên lý đo 1.2 T c đ k đi n t ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ện từ ừ 1.3 T c đ k xungốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

2.C m bi n đo rung và gia t cảm biến đo vận tốcến đo vận tốcốc

2.1 Nguyên lý đo 2.2 C m bi n đo t c đ rungảm biến đo tốc độ rungế điện từ ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ 2.3 Gia t c k áp đi nốc độ kế điện từ ế điện từ ện từ

2.4 Gia t c k áp trốc độ kế điện từ ế điện từ ở

1.1 Nguyên lý đo v n t cận tốcốc độ kế điện từ

 Trong công nghi p, ph n l n trện từ ần lớn trường hợp ớn trường hợp ường hợp ng h p ợp đo v n t c là đo t c đ quay c a máy ận tốc ốc độ kế điện từ ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ủa máy

vi c đo v n t c dài cũng thện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ường hợp ng đượp c chuy n v đo t c đ quay.ển động thẳng, ề đo tốc độ quay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

 Ch y u nghiên c u c m bi n đo t c ủ yếu nghiên cứu cảm biến đo tốc ến đo vận tốcứu cảm biến đo tốc ảm biến đo vận tốcến đo vận tốcốc

1.1 Nguyên lý đo v n t cận tốcốc độ kế điện từ

 Phương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng pháp 1 (s d ng t c đ k đi n t ): D a ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ện từ ừ ựa trên hi n tện từ ượp ng c m ng đi n t C m bi n g m có ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ện từ ừ ảm biến đo tốc độ rungế điện từ ồm có hai ph n: ph n c m (ngu n t thông) và ph n ng ần lớn trường hợp ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rungồm có ừ ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có (ph n có t thông đi qua) Khi có chuy n đ ng ần lớn trường hợp ừ ển động thẳng, ộ kế điện từ

tương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng đ i gi a ph n c m và ph n ng ốc độ kế điện từ ữa phần cảm và phần ứng ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rungần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có  t thông ừ () đi qua ph n ng bi n thiên ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có ế điện từ  trong ph n ng ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có xu t hi n su t đi n đ ng c m ng (e) ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ ộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có  t c đ bi n ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ thiên ()   t c đ d ch chuy n Đo (e) ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ển động thẳng,  (v)

 Các lo i: T c đ k m t chi u, t c đ k xoay ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ộ kế điện từ ề đo tốc độ quay.ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ chi u…ề đo tốc độ quay.

1.1 Nguyên lý đo v n t cận tốcốc độ kế điện từ

 S c đi n đ ng c m ng:ứng điện từ Cảm biến gồm có ện từ ộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

 T thông qua ph n ng:ừ ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có F(x) là hàm ph thu c v trí c a ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ủa máy

ph n đ ng.ần lớn trường hợp ộ kế điện từ 

  x0F   x

dtd)

t(

dtdx.dx

)x(dF.dt

)x(dF.)

t(

1.1 Nguyên lý đo v n t cận tốcốc độ kế điện từ

 Phương pháp 2 ng pháp 2 (S d ng t c đ k vòng ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ lo i xung): làm vi c theo nguyên t c đo ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ ắc đo t n s chuy n đ ng c a ph n t chuy n ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ển động thẳng, ộ kế điện từ ủa máy ần lớn trường hợp ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ển động thẳng, đ ng quay C m bi n có m t đĩa độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ế điện từ ộ kế điện từ ượp c mã hoá g n v i tr c quay, ng v i m t ắc đo ớn trường hợp ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ứng điện từ Cảm biến gồm có ớn trường hợp ộ kế điện từ chuy n d ch c b n ển động thẳng, ịch chuyển Đo (e) ơng pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ảm biến đo tốc độ rung  xung T n s xung ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ t l v i t c đ c n đo.ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ ớn trường hợp ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ần lớn trường hợp

 Các lo i: T c đ k t tr bi n thiên, ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ ừ ở ế điện từ t c đ k quang…ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

a) T c đ k đi n t m t chi u:ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ ộ quay.ều:

 C u t o và nguyên lý làm vi c:ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ

1

2

34

1) Stato 2) Rôto 3) C góp 4) Ch i quétổ góp 4) Chổi quét ổ góp 4) Chổi quét

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

 Rôto: lõi thép k thu t đi n ghép t ỹ thuật điện ghép từ ận tốc ện từ ừ nhi u t m, m t ngoài x rãnh và đ t các ề đo tốc độ quay ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ẻ rãnh và đặt các ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các dây d n chính.Các dây d n chính c a n i ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ủa máy ốc độ kế điện từ v i nhau thành c p b ng dây ph và m c ớn trường hợp ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ằng dây phụ và mắc ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ắc đo n i ti p hai c m, hai c m m c ngốc độ kế điện từ ế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ắc đo ượp c pha nhau

 Stato: nam chân vĩnh c u ho c nam châm ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các đi n.ện từ

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

Khi rô to quay, trong dây d n ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối  sđđ c m ảm biến đo tốc độ rung

ng:ứng điện từ Cảm biến gồm có

Trong n a s dây bên ph i đử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ởảm biến đo tốc độ rung ường hợp ng trung tính:

Trong n a s dây bên trái đử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ốc độ kế điện từ ởường hợp ng trung tính:

iNi

i r lB

dtde

00

p .N.n.N.

2





00

t .N.n.N.

2



1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

b) T c đ k dòng xoay chi uốcộ quay ến đo vận tốcều:

 Lo i đ ng b : ại đồng bộ: ồng bộ: ộ quay.

1) Stato 2) Rôto

1

2N

S

N

N S

S

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

 Khi rôto (ph n c m) quay, trong các ần lớn trường hợp ảm biến đo tốc độ rungcu n dây c a stato (ph n ng) xu t ộ kế điện từ ủa máy ần lớn trường hợp ứng điện từ Cảm biến gồm có ất hiện suất điện động cảm ứng (e) hi n s.đ.đ c m ng:ện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

K1 và K2 là các thông s ph thu c ốc độ kế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ c u t o c a máy phát.ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ủa máy

 Đo E ho c ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các  .

tsin

.E



K2.

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

Đo E  : có sai s do nh hốc độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rungưởng c a t ng ủa máy ổ góp 4) Chổi quéttr cu n ng và suy gi m tín hi u khi ởộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có ảm biến đo tốc độ rungện từ

truy n đi xa Đi n áp V hai đ u cu n ng:ề đo tốc độ quay.ện từ ởần lớn trường hợp ộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có

Khi đi n tr t i ện từ ở ảm biến đo tốc độ rung(t ng tr c a cu n ng) .ổ góp 4) Chổi quétở ủa máy ộ kế điện từ ứng điện từ Cảm biến gồm có

Đo  : có th truy n tín hi u đi xa không ển động thẳng, ề đo tốc độ quay.ện từ

nh hng đ n đ chính xác.ảm biến đo tốc độ rungưởế điện từ ộ kế điện từ

Phi tuy nế điện từ

     







2i

22

i

12

i2

K.R.

LR

R

E.RV





EV 

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

 Lo i không đ ng b :ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ồm có ộ kế điện từ



1

3

2em

1.Cu n kíchộ quay.2.Rôto

3.Cu n đoộ quay.

• Rôto làm b ng kim lo i d t quay cùng tr c quay.ằng dây phụ và mắc ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ịch chuyển Đo (e) ừ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa • Stato: có hai cu n dây: cu n kích và cu n đo ộ kế điện từ ộ kế điện từ ộ kế điện từ

• Đi n áp kích thích Vện từ c = Ve.coset

Vc

1.2 T c đ k đi n t ốcộ quay ến đo vận tốcện từ ừ

 Khi rô to quay, trong cu n đo xu t ộ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) hi n s.đ.đ c m ng:ện từ ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có

Biên đ s.đ.đ c m ng Eộ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rungứng điện từ Cảm biến gồm có m = K. (K: h s t l ) Đo Eện từ ốc độ kế điện từ ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ m  



1.3 T c đ k xungốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ế điện từ

1.3.1 T c đ k t tr bi n thiênốcộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiênến đo vận tốc

a) C u t o và nguyên lý làm vi c:ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ

1.Đĩa quay (bánh răng)2.Cuộ quay.n dây

3 Nam châm vĩnh cửu3

2

1Khe từ

()



1.3.1 T c đ k t tr ốcộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiênbi n thiênến đo vận tốc

tr m ch t bi n thiên ở ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ừ ế điện từ   qua cu n dây ộ kế điện từ bi n thiên ế điện từ  trong cu n dây xu t hi n ộ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ện từ

s.đ.đ c m ng (e) có t n s (f) t l v i ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ỉ lệ với tốc độ cần đo ện từ ớn trường hợp t c đ quay (n):ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ

pnf (p – s răng c a đĩa)ốc độ kế điện từ ủa máy

1.3.1 T c đ k t tr ốcộ quay ến đo vận tốc ừ ở biến thiênbi n thiênến đo vận tốc

b) Đ c đi m:ặc điểm:ểm:

Biên đ (E) c a s.đ.đ c m ng ph thu c: ộ kế điện từ ủa máy ảm biến đo tốc độ rung ứng điện từ Cảm biến gồm có ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ kho ng cách gi a cu n dây - đĩa quay và t c ảm biến đo tốc độ rungữa phần cảm và phần ứng ộ kế điện từ ốc độ kế điện từ đ quay (ộ kế điện từ min, n  E) V i nớn trường hợp nmin nh t đ nh ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ịch chuyển Đo (e) E quá bé không th đo đển động thẳng, ượp  vùng ch t.c ế điện từ

 D i đo c a c m bi n ph thu c vào s răng ảm biến đo tốc độ rungủa máy ảm biến đo tốc độ rungế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ ốc độ kế điện từ (p) c a đĩa: p l n ủa máy ớn trường hợp  nmin nh , p nh ỏ, p nhỏ ỏ, p nhỏ  nmax

l n Ví d : p = 60 răng ớn trường hợp ụng tốc độ kế điện từ): Dựa  d i đo n = 50 ảm biến đo tốc độ rung 500 vg/ph, p = 15 răng  d i đo n = 500 ảm biến đo tốc độ rung

10.000 vg/ph.

1.3.2 T c đ k quangốcộ quay ến đo vận tốc

a) C u t o và nguyên lý làm vi c:ấu tạo và nguyên lý làm việc:ại đồng bộ: ện từ

1 Nguồn sáng 2 Thấu kính hội tụ 3 Đĩa quay 4 Đầu thu quang

1.3.2 T c đ k quangốcộ quay ến đo vận tốc

b) Đ c đi m:ặc điểm:ểm:

Ph m vi đo ph thu c:ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ + S lốc độ kế điện từ ượp ng l trên đĩa.ỗ trên đĩa.+ D i thông c a đ u thu quang và m ch đi n t ảm biến đo tốc độ rungủa máy ần lớn trường hợp ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa

Đ đo t c đ nh (~ 0,1 v/ph) ph i dùng đĩa có ển động thẳng, ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ỏ, p nhỏ ảm biến đo tốc độ rungs lốc độ kế điện từ ượp ng l l n (500 ỗ trên đĩa ớn trường hợp  1.000 l ) v i t c đ ỗ trên đĩa.ớn trường hợp ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ l n (~ 10ớn trường hợp 5 - 106 v/ph) ph i s d ng đĩa quay ch ảm biến đo tốc độ rung ử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ỉ lệ với tốc độ cần đo.m t l , khi đó t n s ng t c a m ch đi n xác ộ kế điện từ ỗ trên đĩa.ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ắc đo ủa máy ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ện từ đ nh t c đ c c đ i có th đo địch chuyển Đo (e) ốc độ kế điện từ ộ kế điện từ ựa ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ển động thẳng, ượp c.

2 C m bi n đo rung và gia ảm biến đo vận tốcến đo vận tốct cốc

2.1 Nguyên lý và phương pháp 2 ng pháp đo:

a) Gia t c:ốc

 Gia t c là đ i lốc độ kế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ượp ng v t lý th ận tốcển động thẳng,

hi n m i quan h gi a l c và kh i ện từ ốc độ kế điện từ ện từ ữa phần cảm và phần ứng ựa ốc độ kế điện từ lượp ng Phép đo gia t c có th th c ốc độ kế điện từ ển động thẳng, ựa hi n qua vi c đo l c (c m bi n áp ện từ ện từ ựa ảm biến đo tốc độ rungế điện từ đi n, c m bi n cân b ng ng u l c) ện từ ảm biến đo tốc độ rungế điện từ ằng dây phụ và mắc ẫn chính.Các dây dẫn chính của nối ựa ho c đo gián ti p thông qua s ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ế điện từ ựa bi n d ng hay di chuy n c a v t ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ển động thẳng, ủa máy ận tốctrung gian

 Phương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng pháp đo gia t c ph thu c ốc độ kế điện từ ụng tốc độ kế điện từ): Dựa ộ kế điện từ

d i gia t c.ảm biến đo tốc độ rungốc độ kế điện từ

2.1 Nguyên lý và phương pháp 2 ng pháp đo

 D i gia t c và phảm biến đo vận tốcốcương pháp 2 ng pháp đo:

 Gia t c nh c a chuy n đ ng có dao ốc độ kế điện từ ỏ, p nhỏ ủa máy ển động thẳng, ộ kế điện từ đ ng tr ng tâm t n s th p (f = 0 ộ kế điện từ ọng tâm tần số thấp (f = 0 ần lớn trường hợp ốc độ kế điện từ ất hiện suất điện động cảm ứng (e)  ~20 Hz)  CB gia t c đo d ch chuy n ốc độ kế điện từ ịch chuyển Đo (e) ển động thẳng, và CB gia t c đo bi n d ng.ốc độ kế điện từ ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay

 Gia t c rung có f ốc độ kế điện từ  hàng trăm Hz (c a ủa máy các c u trúc c ng,có M l n…) ất hiện suất điện động cảm ứng (e) ứng điện từ Cảm biến gồm có ớn trường hợp  CB t ừ tr bi n thiên, CB đo bi n d ng (kim ở ế điện từ ế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay lo i ho c áp đi n tr ).ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ện từ ở

2.1 Nguyên lý và phương pháp 2 ng pháp đo

 Gia t c rung có (f) trung bình và tốc độ kế điện từ ương pháp 1 (sử dụng tốc độ kế điện từ): Dựa ng đ i cao (f~10kHz) (v t có kh i lốc độ kế điện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ượp ng nh ) ỏ, p nhỏ  CB gia t c áp tr ho c áp đi n.ốc độ kế điện từ ở ặt ngoài xẻ rãnh và đặt các ện từ

 Gia t c khi va đ p, gia t c t c có d ng ốc độ kế điện từ ận tốc ốc độ kế điện từ ốc độ kế điện từ ại: Tốc độ kế một chiều, tốc độ kế xoay xung  CB gia t c có d i thông r ng v ốc độ kế điện từ ảm biến đo tốc độ rung ộ kế điện từ ề đo tốc độ quay.c hai phía f th p và cao.ảm biến đo tốc độ rung ất hiện suất điện động cảm ứng (e)