Диплом (1228655)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Локомотивы»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

__________А.К. Пляскин

«____»________20___г.

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА «ИССЛЕДОВАНИЕ ДАТЧИКА УГЛА ПОВОРОТА»

Пояснительная записка к дипломному проекту

ДП 25.05.03.13.153 ПЗ

Студент гр.153 Н.Д. Левченко

Консультант по безопасности

жизнедеятельности

(профессор, д.т.н., профессор) В.Д. Катин

Консультант по экономике

(доцент, к.э.н., доцент) О.Б. Лазарева

Руководитель

(доцент, к.т.н., доцент) М.А. Попов

Нормоконтроль

(доцент, к.т.н.) Ю.С. Кабалык

Хабаровск – 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В представленном дипломном проекте будет проведено исследование датчиков перемещения в том числе датчик угла поворота ДПС–У используемый на современном подвижном составе. Так же в рамках проект будет разработан и сконструирован стенд, где для вращения датчика используется двигатель электрокаллорифера электровоза ВЛ 80. Найдут решены задачи по управлению оборотами двигателя, а так же снятию характеристик датчика угла поворота. Для решения поставленной задачи используется комплекс программ LabView.

Актуальность темы состоит в том что разрабатываемый стенд позволит повысить уровень подготовки студентов на тему датчиков перемещения, конструкции электровоза, а так же в сфере программирования в среде LabView.

Детальное исследования датчиков перемещения в дипломном проекте поможет увидеть и понять что для выполнения определенных видов задач или измерений подходят только определённые виды датчиков, каждый из которых имеет свои особенности, как конструктивные так и программные, и по возможности предложить альтернативные решения в используемых методах измерения.

1 ОБЗОР УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Датчик перемещения представляет собой устройство, для определения значения углового или линейного механического перемещения любого предмета. Данные устройства имеют огромное количество практических применений в различных областях, именно по этой причине существует большое количество видов датчиков перемещений, которые отличаются по точности, цене, принципу действия и другим параметрам, их виды представлены на рисунке 1.1. Можно сразу сказать, что все датчики перемещения разделяются на две группы: датчики углового перемещения (энкодер) и датчик линейного перемещения [1].

Рисунок 1.1 – Виды датчиков перемещения по принципу действия

1.1 Емкостные датчики перемещения

Принцип работы емкостного датчика перемещения – взаимосвязь ёмкости конденсатора с его геометрической конфигурацией. В самом простом случае принцип заключается в применении внешнего физического воздействия для изменения расстояния между пластинами конденсатора представлено на рисунке 1.2. Вследствие изменения ёмкости конденсатора обратно пропорционально расстоянию зазора между пластинами возможность определить емкость, если известны другие параметры позволяет сделать вывод о расстоянии между пластинами. Для измерения ёмкости можно воспользоваться разными способами (измеряя импеданс конденсатора), но для этого необходимо включить конденсатор в электрическую цепь.

Рисунок 1.2 – Емкостной датчик линейного перемещения с изменяющейся величиной зазора

Пример схемы, где выходным параметром является ёмкость конденсатора, снабжённая конденсатором с подвижным диэлектриком изображена на рисунке 1.3. К изменению ёмкости конденсатора так же может привести перемещение диэлектрической пластины между его обкладками. Если пластина будет иметь механическую связь с интересующим предметом, то в этом случае изменение ёмкости конденсатора будет означать о перемещении предмета. Помимо этого, если предмет будет иметь свойства диэлектрика и обладать подходящими габаритами, то возможно его использование в качестве диэлектрической среды в конденсаторе. Производитель IST AG, C & R Automations GmbH [2].

Рисунок 1.3 – Емкостной датчик линейного перемещения с подвижным диэлектриком

Способ подключения емкостного датчика в сеть представлен на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Схема подключения емкостного датчика

1.2 Оптические датчики перемещения

Разработано огромное число вариантов схем датчиков перемещения, основанных на разных оптических эффектах. Наиболее востребованным является датчик на основе схемы оптической триангуляции, датчик положения представляет собой дальномер, он определяет расстояние до интересующего предмета, фиксирует рассеянное поверхностью предмета излучение и определяет угол отражения, это даёт возможность определять расстояние до интересуемого предмета представлено на рисунке 1.5. Основным достоинством таких датчиков является возможность выполнения бесконтактных измерений, а так же оптические датчики отличаются высокой точностью измерений и имеют высокие параметры быстродействия.

Рисунок 1.5 – Оптический датчик перемещения на основе схему оптической триангуляции

В ином варианте реализации датчика, служащего для определения и регистрации параметров малых перемещений и вибрации, нашла применение двойная решётчатая конструкция, а так же использование фотодетектора и источника света представлено на рисунке 1.6. Одна решётка остаётся неподвижной, а вторая подвижна с возможностью механического закрепления на интересующем предмете или другим способом передавать датчику движения данного объекта. Любое, даже самое малое смещение решётки ведёт к изменению интенсивности проходящего света, который регистрируется фотодетектором, причём если уменьшить период решётки то точность датчика возрастает, но сузится его динамический диапазон [1].

Рисунок 1.6 – Оптический датчик перемещения на основе дифракционных решеток

К дополнительным возможностям применения оптических датчиков можно отнести датчики учитывающие поляризацию света. В этих датчиках есть возможность реализовать алгоритм селекции объектов по их отражательным свойствам поверхности, датчик сможет регистрировать только предметы с хорошими отражающими свойствами, другие предметы будут игнорироваться. Как и везде, такая чувствительность к поляризации негативно влияет на цену таких устройств. Способ подключения оптического датчика в сеть представлен на рисунке 1.7. Производитель "ТЕКО", СЕНСОР [3].

Рисунок 1.7 – Схема подключения оптического датчика

1.3 Индуктивные датчики перемещения

Один из вариантов конструкции индуктивного датчика чувствительным элементом будет являться трансформатор с подвижным сердечником. Перемещение интересующего предмета будет приводить к перемещению сердечника трансформатор, это вызовет изменение потокосцепления между первичной и вторичной обмоткой представлено на рисунке 1.8. Так как амплитуда сигнала во вторичной обмотке трансформатора зависит от потокосцепления, то по этой величине можно судить о местоположении сердечника, а так же и о положении интересующего предмета.

Существует иная конфигурация датчика, она имеет более простую схему, но будет применима только для малого количества приложений, где нужно определить незначительные перемещения или вибрации предметов, которые состоят из ферромагнитного материала. В изображённой схеме интересующий ферромагнитный объект принимает на себя роль магнитопровода, местоположение которого оказывает влияние на индуктивность измерительной катушки представлено на рисунке 1.9.

Производитель СКБ «Индукция».

Рисунок 1.8 – Индуктивный датчик перемещения на трансформаторе

Рисунок 1.9 – Индуктивный датчик перемещения для объектов из ферромагнитных
материалов

Способ подключения индуктивного датчика в сеть представлен на
рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Схема подключения индуктивного датчика.

1.4 Вихретоковые датчики перемещения

Датчики этого вида состоят из генератора магнитного поля и регистратора, при помощи которого измеряется значение индукции вторичных магнитных полей. В непосредственной близости к интересующему объекту генератор создаёт магнитное поле, которое, проходя через материал интересующего объекта, возбуждает в нём вихревые токи (токи Фуко), а уже эти токи создают вторичное магнитное поле представлено на рисунке 1.11. Регистратор определяет параметры вторичного магнитного поля, на их основе измеряют расстояние до предмета, чем ближе будет находиться объект, тем больше его будет пронизывать магнитный поток, это усилит токи индукцию вторичного магнитного поля и токи Фуко. На похожем принципе основан вихревой дефектоскоп, но там не учитывается расстояние до объекта, а на параметры магнитного поля влияет наличие в структуре скрытых несовершенств. Такой метод является бесконтактным и применяется только с металлическими телами [2].

Рисунок 1.11 – Вихретоковый датчик перемещения

Способ подключения вихретокового датчика в сеть представлен на
рисунке 1.12. Производитель ООО НПФ «Промвитех».

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР