檢測系統的測試誤差及對儀器設備的要求(續2)
屈其溱(西安微電機研究所)
2測速發電機測試及其誤差分析
無論是交流測速機還是直流測速機,在控制系統中應用十分廣泛,其功能都是作為轉速傳感器,即將機械轉速變換為電氣信號輸出.其輸出信號與轉速成嚴格的線性關系,雖然測速機品種繁多,但其質量指標主要是線性誤差和溫度變化時的輸出電壓穩定度。
交流測速機分為同步型和異步型兩種。同步測速機有感應子式(例ggt-250)和數字脈沖式(例cym系列以及相移兀/2的雙脈沖式cym-02系列)。感應子式測速機相當于一中頻三相同步發電機,主要指標是三相電壓的平衡性和電壓與轉速的線性度。脈沖測速機是以脈沖頻率數作為其輸出信號,多半作為鎖相穩速系統中反饋元件使用。異步測速機應用****的是非磁性空心杯轉子式異步測速機(例ck系列),它在系統中用作檢測元件和阻尼元件,用作檢測元件時,要求線性精度高,變溫誤差小,零速輸出電壓低,輸出斜率不是主要指標,而作為阻尼元件時則要求輸出斜率大,但對線性度的要求則次之。
直流測速機按勵磁方式可分為電磋式(或稱他勵式)(例zcf、zs系列)和永磁式(cy系列)戶按按裝方式可分為組裝式zy季系列)和分裝式(cyh系列),還有低速型(cyd系列),溫度補償型(cyb系列)和無刷型(czw系列)等測速機。本文主要敘述直流測速發電機的測試系統及誤差分析。
2.1線性誤差的定義
目前有兩種誤差公式各自在應用,誤差的大小也不一樣,****誤差等于指示值與計量檢定值之差,只說明被測量結果與真值的接近程度,不能說明不同值的測量精確度,必須用對誤差與真值之比的相對誤差來說明。例如被測物體重量分別為loog與log,其****誤差均為0.lg,上述兩物體重量的測量誤差分別為百分之0.1和千分之0.1相對誤差可比較兩種測量結果的精確度,但不能用整個測量范圍內相對誤差不是定值,隨著被測量值的減少,相對誤差增大,當被測量值接近于量程的起始點時,相對誤差趨于無限大,用這樣測定結果的相對誤差來評價產品質量,會出現不合理的結論,為更合理地評價產品質量,采用引用誤差的概念(也稱滿量程誤差),電工儀表的精度等級就是按引用誤差大小劃分的。測速機采用的導磁材料在飽和區才會出現非線性,因此輸出電匪越低,其線性度越好,但按相對誤差公式計算,輸出電壓越低,其線性度越差,是極其不合理的。
2.1.1按引用誤差計算直流測速機線性誤差
定義為:測速機在****工作轉速范圍內,在額定負載運行時實際輸出電壓與理論檢測系統的測試誤差及對儀器設備的要求輸出電壓之差值,對****工作轉速tmax時理論輸出電壓之比的百分數。用公式表示為
2.1.2按相對誤差計算直流測速機線性誤差
定義為:測速機在****工作轉速范圍內,在額定負載下運行時實際輸出電壓與理論輸出電壓之差值,對該轉速下理論輸出電壓之比的百分數。用公式表示為
日本jem-1243及美國ieee251標準采用上式。
21.3舉例
永磁直流測速機(編號90028)試驗記錄如表l所示。
從上述試驗可知,在****轉速200r/min時,按相對誤差公式計算線性誤差,顯然已超過電機技術條件規定百分之0.5,成為不合格品,這樣的判斷是不合理的;但是這類電機的質量用戶反映相當滿意。
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