轉(zhuǎn)速測(cè)量等儀器校準(zhǔn)與儀器計(jì)量

我們本次的儀器校準(zhǔn)的技術(shù)分享詳細(xì)講述了關(guān)于轉(zhuǎn)速測(cè)量等儀器校準(zhǔn)與儀器計(jì)量的過(guò)程，有興趣的朋友可以下載更完整的參數(shù)表：

轉(zhuǎn)速測(cè)量類的儀器校正過(guò)程主要靠標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置來(lái)完成，所以了解標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置的原理是不可缺少的，下面我們就介紹一下幾種標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置是檢定和校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表的專用裝置。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置主要由復(fù)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的裝置和高準(zhǔn)確度轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x器兩部分組成：

1.復(fù)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的裝置

該裝置提供與個(gè)范圍寬、穩(wěn)定和調(diào)節(jié)方便的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定是最關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題，也是標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置準(zhǔn)確度的最主要的決定因素。低準(zhǔn)確度轉(zhuǎn)速校驗(yàn)裝置可用一個(gè)較重的飛輪穩(wěn)速和變頻器調(diào)速。但高準(zhǔn)確度的基、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置應(yīng)采用閉環(huán)控制的穩(wěn)速系統(tǒng)。目前，閉環(huán)控制的方式主要有差頻穩(wěn)速、鎖相穩(wěn)速和混合穩(wěn)速三種。

2.高準(zhǔn)確度的轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x器

它給出準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速量值。通常用電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表或頻閃式轉(zhuǎn)速表測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。如前所述，電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表中計(jì)數(shù)器的測(cè)量準(zhǔn)確度很高，在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置中，要采用固定安裝和可靠性好的脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。若使用頻閃式轉(zhuǎn)速表，則要用有穩(wěn)頻措施和數(shù)字顯示頻率的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。

下面我們介紹幾種標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置簡(jiǎn)介

1.GZ-1型高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置

GZ-1型標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置采用開(kāi)環(huán)同步穩(wěn)速系統(tǒng)，裝置的轉(zhuǎn)速擋位、量程、傳動(dòng)比和間隔點(diǎn)等技術(shù)指標(biāo),指標(biāo)參數(shù)請(qǐng)見(jiàn)附件請(qǐng)下載。轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度均優(yōu)于2x10^-5，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)石英晶體振蕩頻率穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度優(yōu)于5x10^-8，標(biāo)準(zhǔn)頻率源的準(zhǔn)確度和8小時(shí)穩(wěn)定性優(yōu)于4x10^-7。

該裝置由機(jī)械傳動(dòng)變速系統(tǒng)、穩(wěn)速系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三大部分組成。該裝置的結(jié)構(gòu)如下圖所示。機(jī)械傳動(dòng)變速系統(tǒng)包括直流調(diào)速電機(jī)、磁離合器、低速變速箱和高速變速箱，穩(wěn)速系統(tǒng)包括穩(wěn)速器、標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)源和功率放大器，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括頻閃測(cè)速儀和數(shù)字計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速儀兩部分。同步穩(wěn)速器串聯(lián)在機(jī)械傳動(dòng)變速系統(tǒng)中，裝在磁離合器和頻閃盤之間。頻率合成器輸出50-1500 Hz(間隔1 Hz)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),經(jīng)功率放大器放大，控制同步穩(wěn)速器的轉(zhuǎn)速。同步穩(wěn)速器是一種特殊的同步電機(jī)，為提高穩(wěn)速精度，要增加磁極對(duì)數(shù)，本裝置采用30對(duì)磁極。同步穩(wěn)速器轉(zhuǎn)速n和磁極對(duì)數(shù)p與電源頻率f的關(guān)系為

      n = 60 f / p

由于在該標(biāo)準(zhǔn)裝置中p=30，則轉(zhuǎn)速為n=2f。當(dāng)頻率為f=50Hz時(shí)，同步穩(wěn)速器的轉(zhuǎn)速為n =100 r/min;當(dāng)頻率f = 1 500Hz時(shí)，則同步穩(wěn)速器的轉(zhuǎn)速為n= 3 000 r/min，其余類推。

2.CNR-1高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置

本裝置的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

轉(zhuǎn)速范圍：  30-100000 r/min

轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度：  優(yōu)于5*10^-5

晶振頻率穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度  優(yōu)于5*10^-6

本裝置的結(jié)構(gòu)如上圖所示,主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、差頻穩(wěn)速系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。傳動(dòng)系統(tǒng)由直流調(diào)速電機(jī)和齒輪變速箱以及彈性連軸節(jié)等部件組成。差頻穩(wěn)速系統(tǒng)是閉環(huán)調(diào)節(jié)穩(wěn)速系統(tǒng)，由內(nèi)環(huán)(電流環(huán))和外環(huán)(速度環(huán)）組成。在反饋系統(tǒng)中，裝有光電轉(zhuǎn)速傳感器，它輸出的脈沖信號(hào)供給數(shù)字頻率計(jì)，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速，作為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表，同時(shí)供給差頻穩(wěn)速儀，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

3. GZJY型標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置系列

GZJY型標(biāo)準(zhǔn)裝置是鎖相穩(wěn)速和無(wú)極調(diào)速標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置，工作原理如下圖所示，共有四個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速裝置。其最大的轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍達(dá)到20-30 000 r/min,最高的測(cè)量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度為5*10-5。該裝置以MCS—48系列單片機(jī)為控制核心，以無(wú)刷電機(jī)為驅(qū)動(dòng)部分組成鎖相穩(wěn)速系統(tǒng)。系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)頻率給定電路、調(diào)寬控制電路、測(cè)速顯示電路等組成。調(diào)寬控制電路實(shí)際上是個(gè)鑒相網(wǎng)絡(luò)，它比較標(biāo)準(zhǔn)頻率fo和電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)fn，以其輸出改變勵(lì)磁脈沖的占空比，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的準(zhǔn)確穩(wěn)速。

該標(biāo)準(zhǔn)裝置采用8位頻率計(jì)芯片72 160測(cè)量顯示轉(zhuǎn)速，但它不參加穩(wěn)速控制。

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