Μέθοδος 107

Δοκιμή γωνιακής ταχύτητας

1. Στόχος Δοκιμής

Για την ανίχνευση της ακρίβειας, της σταθερότητας και της ανάλυσης της ταχύτητας του άξονα σε λειτουργία ταχύτητας.

2. Όργανα Δοκιμής

Ψηφιακός Μετρητής Συχνότητας 10MHz

3. Συνθήκες Περιβάλλοντος Δοκιμής

Θερμοκρασία περιβάλλοντος: 20±5℃;

Σχετική υγρασία: ≤70%;

Απαιτήσεις απομόνωσης κραδασμών: Ο περιστρεφόμενος δίσκος υπό δοκιμή πρέπει να τοποθετηθεί σε θεμέλιο απομόνωσης κραδασμών, χωρίς έντονους κραδασμούς ή κρούσεις γύρω του.

Απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικού πεδίου: Δεν πρέπει να υπάρχει ισχυρή ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή στην περιοχή του χώρου δοκιμής.

4. Μέθοδοι Δοκιμής

4.1 Προσδιορισμός Πειραματικού Σχεδιασμού και Κύριων Παραμέτρων

Η γωνιακή ταχύτητα του περιστρεφόμενου δίσκου υπολογίζεται ως ο λόγος της αύξησης της γωνιακής θέσης του περιστρεφόμενου δίσκου προς τον χρόνο, δηλαδή.

Στον τύπο: Δθ — σταθερό γωνιακό διάστημα;

T — ο χρόνος που απαιτείται για να περιστραφεί ο περιστρεφόμενος δίσκος μέσω ενός σταθερού γωνιακού διαστήματος.

α. Μέθοδος μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας

Το σήμα σταθερής γωνίας παρέχεται από το σύστημα μέτρησης γωνιακής θέσης του περιστρεφόμενου δίσκου. Το σταθερό γωνιακό διάστημα χωρίζεται σε διαφορετικά επίπεδα ανάλογα με την ταχύτητα, όπως ορίζεται παρακάτω:

Ταχύτητα ω                      Σταθερό γωνιακό διάστημα Δθ

ω < 1 ° /s                            1°

1 ° /s ≤ ω < 10 ° /s            10 °

ω ≥10°/s                          360°

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ψηφιακός μετρητής συχνότητας για τη χρονομέτρηση, ή μια βάση χρόνου αναφοράς του περιστρεφόμενου δίσκου που πληροί τις απαιτήσεις δοκιμής.

β. Μέθοδος μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση

Το σύστημα μέτρησης γωνιακής θέσης, το οποίο έχει τη δική του δυνατότητα μέτρησης σε πραγματικό χρόνο, χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των τιμών γωνίας σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα δειγματοληψίας. Το χρονικό διάστημα δειγματοληψίας καθορίζεται από διαφορετικά επίπεδα ταχύτητας, αναφερόμενο στο γωνιακό διάστημα για τη μέτρηση χρόνου σταθερής γωνίας.

4.2 Δοκιμή ακρίβειας ταχύτητας

4.2.1 Μέθοδος μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας

Ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί σε λειτουργία ταχύτητας, διασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία σύμφωνα με την δεδομένη εντολή ταχύτητας. Επιλέγεται ένα σταθερό γωνιακό διάστημα Δθ με βάση το ω, και το σήμα σταθερής γωνίας του περιστρεφόμενου δίσκου συνδέεται σε έναν ψηφιακό μετρητή συχνότητας. Αφού σταθεροποιηθεί ο περιστρεφόμενος δίσκος στην καθορισμένη γωνιακή ταχύτητα, ο ψηφιακός μετρητής συχνότητας μετρά συνεχώς 10 φορές για να ληφθούν T₁, ..., T₁₀. Όταν ω ≤ 0.005°/s, λαμβάνονται τρεις διαδοχικές μετρήσεις για να ληφθούν T₁, T₂, T₃.

4.2.2 Μέθοδος μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση

Ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί σε λειτουργία ταχύτητας, διασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία σύμφωνα με την δεδομένη εντολή ταχύτητας. Επιλέγεται ένα χρονικό διάστημα με βάση το ω. Μόλις ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί σταθερά στην καθορισμένη γωνιακή ταχύτητα, η ψηφιακή τιμή εμφάνισης της γωνιακής θέσης του μετρούμενου άξονα διαβάζεται σύμφωνα με το σήμα του χρονικού διαστήματος. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται 10 φορές για να ληφθούν θ₁, ..., θ₁₀. Όταν ω ≤ 0.005°/s, λαμβάνονται τρεις διαδοχικές μετρήσεις για να ληφθούν θ₁, θ₂, και θ₃.

4.3 Δοκιμή σταθερότητας ταχύτητας

4.3.1 Μέθοδος μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας

Ίδια με 4.2.1.

4.3.2 Μέθοδος μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση

Ίδια με 4.2.2.

4.4 Δοκιμή ανάλυσης ταχύτητας

4.4.1 Δοκιμή ανάλυσης χαμηλής ταχύτητας

Ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί σε λειτουργία ταχύτητας. Δεδομένης μιας ελάχιστης εντολής ταχύτητας 10 φορές, ο περιστρεφόμενος δίσκος τίθεται σε σταθερή λειτουργία. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο στην 4.2, και λαμβάνοντας Ti ή θi.

Αλλάξτε την καθορισμένη ταχύτητα του περιστρεφόμενου δίσκου και αυξήστε την τιμή της εντολής ταχύτητας της ανάλυσης ταχύτητας Rω υπό την αρχική εντολή ταχύτητας. Δηλαδή, ο περιστρεφόμενος δίσκος πρέπει να λειτουργεί υπό την εντολή ταχύτητας ω+Rω. Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο στην 4.2 για να δοκιμάσετε και να λάβετε Ti ' ή θi ' .

4.4.2 Δοκιμή ανάλυσης ταχύτητας σε κάθε επίπεδο ταχύτητας

Ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί σε λειτουργία ταχύτητας. Δίνεται μια εντολή ταχύτητας για το επιθυμητό εύρος ταχύτητας δοκιμής και ο περιστρεφόμενος δίσκος σταθεροποιείται. Η μέση ταχύτητα ω₁ λαμβάνεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο 4.2. Με βάση τον ρυθμό λειτουργίας του, επιλέγονται Δθ και Ν για τη μέθοδο μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας και T για τη μέθοδο μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση. Αυτό αποδίδει T₁, ..., T₁₀ ή θ₁, ..., θ₁₀.

Αλλάζοντας την καθορισμένη ταχύτητα του περιστρεφόμενου δίσκου, η τιμή της εντολής ταχύτητας της ανάλυσης ταχύτητας Rω της συγκεκριμένης ρύθμισης αυξάνεται υπό την εντολή ταχύτητας ω₁. Δηλαδή, ο περιστρεφόμενος δίσκος λειτουργεί υπό την εντολή ταχύτητας ω₁ + Rω. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο στην 4.2, λαμβάνονται T₁ ', ..., T₁₀ ' ή θ₁ ', ..., θ₁₀ ' .

5. Επεξεργασία Δεδομένων και Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων 

5.1 Ακρίβεια ταχύτητας

5.1.1 Μέθοδος μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας

Όπου: Tg — η ονομαστική τιμή του χρόνου που απαιτείται για να περιστραφεί ο μετρούμενος άξονας μέσω ενός σταθερού γωνιακού διαστήματος σε μια δεδομένη ταχύτητα;

— Η μέση τιμή του μετρούμενου χρόνου για τον μετρούμενο άξονα να περιστραφεί μέσω ενός σταθερού γωνιακού διαστήματος σε μια δεδομένη ταχύτητα.

5.1.2 Μέθοδος μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση

Όπου: θg — η ονομαστική τιμή της αύξησης της γωνίας του μετρούμενου άξονα εντός του καθορισμένου χρονικού διαστήματος δειγματοληψίας σε μια δεδομένη ταχύτητα;

—Η μέση τιμή της μετρούμενης αύξησης της γωνίας του μετρούμενου άξονα εντός ενός καθορισμένου χρονικού διαστήματος δειγματοληψίας σε μια δεδομένη ταχύτητα.

5.2 Σταθερότητα ταχύτητας

5.2.1 Μέθοδος μέτρησης χρόνου σταθερής γωνίας

Όπου: Ν — ο αριθμός των μετρήσεων που επιλέχθηκαν σε μια δεδομένη ταχύτητα.

5.2.2 Μέθοδος μέτρησης γωνίας με χρονομέτρηση

5.3 Ανάλυση ταχύτητας

Όπου: ω—η μέση ταχύτητα του μετρούμενου άξονα σε μια δεδομένη ταχύτητα;

ω ' —Η μέση ταχύτητα του μετρούμενου άξονα μετά την αύξηση της δεδομένης ταχύτητας κατά την ελάχιστη αύξηση της εντολής ταχύτητας;

—Η μέση τιμή της μετρούμενης αύξησης της γωνίας του μετρούμενου άξονα εντός του καθορισμένου χρονικού διαστήματος δειγματοληψίας μετά την αύξηση της δεδομένης ταχύτητας κατά την ελάχιστη αύξηση της εντολής ταχύτητας;

—Η μέση τιμή του μετρούμενου χρόνου για τον μετρούμενο άξονα να περιστραφεί μέσω ενός σταθερού γωνιακού διαστήματος μετά την αύξηση της ελάχιστης εντολής ταχύτητας κατά την δεδομένη ταχύτητα.

Όταν το Rω είναι μεγαλύτερο από το 50% της θεωρητικά καθορισμένης αύξησης ταχύτητας, είναι η ανάλυση ταχύτητας αυτού του εύρους ταχύτητας.