Введение к работе
Аішцсиьность работ. Развитие науки и техники невозможно без совершенствования измерительных приборов, среда которых электромеханические приборы магнитоэлектрической системы имеют сочетание достоинств, несовместимых между собой для других видов приборов: малое потребление энергии, равномерность шкалы, малую стоимость, высокую надежность, автономность, простоту подготовки к работе.
В условиях рыночной экономики для предприятий отечественного приборостроения возникла необходимость создания мобильного производства, позволяющего быстро приспосабливаться к нуждам потребителей и выпускать приборы различной конструкции и различного назначения, что требует автоматизации проектирования приборов, а также дальнейшего совершенствования автоматизированных способов измерения параметров приборов. С целью улучшения качества выпускаемой продукции и ускорения разработки мелкооптовых партий требуется создание автоматизированных способов контроля параметров приборов.
При решении этих задач для приборов электромеханической системы наиболее перспективным является подход к этим приборам, как к активным объектам автоматизации, способным в динамических режимах выдавать информацию о своем состоянии. В рамках этого подхода найдены принципиальные решения по контролю всех параметров электромеханических приборов, однако отсутствует системный анализ этих решений, проведенный на основе исследования погрешностей, связанный с выбором и обоснованием способов измерений а их реализаций в виде автоматизированных устройств.
Целью роботи является разработка, выбор и исследование способов измерения динамических, магнитных, электрических и метрологических параметров магнитоэлектрических приборов <МЭШ, ориентированных на автоматизированное производство. Эта цель достигается решением следующих основных задач:
і. На основе рассмотрения МЭП как генератора разработка способов измерения степени успокоения и собственной частоты колебаний подвижной части, сопротивления обмотки и каркаса, индуктивности обмотки, погрешности от неуравновешенности, величины переб-
роса указателя, времени установления показаний.
Z. исследование и расчет погрешностей способов измерения параметров МВД.
-
исследование, выбор и обоснование способов измерения параметров прибора для автоматизированных устройств контроля.
-
Разработка устройства для контроля параметров МЭП и исследование его погрешностей.
Методы выюлнения исследований. Работа выполнена с использованием методов теории дифференциальных уравнений, теории погрешностей, численных методов решения нелинейных дифференциальных уравнений. Достоверность разработанных научных положений подтверждена результатами экспериментов, полученными с помощью устройства для измерения параметров МЭП.
Научная новизна диссертационной работы состоит в том. что :
в результате исследования возможных способов измерения степени успокоения и собственной частоты колебаний подвижной части МЭП установлено, что наименьшей погрешностью обладает предложенный способ измерения этих параметров по трем значениям эдс в моменты времени, кратные произвольному моменту времени, который для повышения точности необходимо брать зависимым от времени достижения максимума эдс;
разработаны способы измерения сопротивления каркаса, индуктивности обмотки в динамическом режиме подвижной части по значениям напряжения в обмотке;
выделены причины и указан механизм возникновения дополнительной погрешности от действия силы тяжести для приборов с прямоугольной формой сечения растяжек;
разработан способ измерения погрешности от неуравновешенности, исключающий методические погрешности от действия силы тяжести;
разработан обобщенный алгоритм определения параметров МЭП на базе предложенных способов.
Практическая ценность состоит в том, что :
-
Разработана схема для задания постоянной и переменной составляющей входного сигнала и выделения переменной составлявшей напряжения обмотки прибора.
-
На базе ПЭВМ разработано автоматизированное устройство и
программное обеспечение, реализующие разработанные способы и позволяющие в автоматизированном режиме определять все контролируемые параметры.
Реализация результатов работ. Диссертационная работа выполнена в рамках хоздоговорных НИР, проводимых кафедрой "Измерительно-вычислительные комплексы" Ульяновского государственного технического университета совместно с АО "Электроприбор" г.Чебоксары (N гос. регистрациш 0I8500I0I06) в соответствии с мероприятиями по повышению уровня механизации и автоматизации производства стрелочных электроизмерительных приборов, предусматриваемых отраслевой комплексной научно-технической программой производства аналоговых электроизмерительных приборов, разрабатываемой для предприятий электроприборостроения.
Апробация работ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции с международным участием "Приборостроение-93 и новые информационные технологии" (г Винница-Николаев, 1933), на международной конференции "Технология и система сбора, обработки н представления информации" (Г.Рязань, 1993), на 5-ой российской научно-технической конференции "Оптические, радиоволновые,, тепловые метода и средства контроля качества материалов, изделий: и окружащей среда (г. Ульяновск, 1993), на ежегодных научно-технических конференциях Ульяновского государственного технического университета.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Выбор и обоснование из соображений точности способа измерения динамических параметров МЭП по наводимой в обмотке ЭДС при свободных колебаниях подвижной части.
-
Способы измерения электрических параметров НЭП в динамическом режиме.
-
Способы измерения погрешности от неуравновешенности, исключавшие методические погрешности от действия силы тяжести.
-
Автоматизированное устройство для измерения параметров НЭП и обобщенный алгоритм его работы.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, из них один патент.
Объем работы, диссертация состоит из введення, пяти глав, заключения, списка литературы из 139 наименований и четырех при-
ложений, содержат 165 странщ машинописного текста, 53 рисунка и 18 таблиц.
