Синтез контроллера состояния буксы вагона

Информация » Беспроводная система контроля подвижного железнодорожного состава » Синтез контроллера состояния буксы вагона

Страница 2

При соединении 2х разнородных металлов между ними возникает разность потенциалов - термоЭДС(А). Соединив два провода в двух местах формируется 2 спая. Если эти спаи имеют разную температуру, в результате действия термоЭДС, в цепи потечет ток. Разрыв одного из проводников покажет, что напряжение в точках разрыва будет равно термоЭДС, включив в цепь вольтметр можно измерить это напряжение. Температуру Т1 называют температурного измерительного спая, а Т2 температурой опорного. Выходное напряжение обычно определено, как значение полученное при поддержании температуры холодного спая, равной 0 Сє. Для обеспечения высокой точности термопарных измерений необходимо поддерживать температуру холодного спая, равной 0 Сє.

Для обеспечения этого предлагается применить схему AD 595 термопарный усилитель.

Рисунок 6.24 – Термопарный усилитель.

Синтез контроллера спектра вибраций подшипников букс

В качестве датчика вибрации используем датчик линейного ускорения (акселерометр), который широко используется для осуществления виброконтроля объектов, находящихся в движении.

Акселерометры представляют собой датчики линейного ускорения и в этом качестве широко используются для измерения углов наклона тел, сил инерции, ударных нагрузок и вибрации. Акселерометры меряют проекцию (на свои оси чувствительности) суммы всех сил, приложенных к их корпусу, кроме силы тяжести. Они находят широкое применение на транспорте, в медицине, в промышленных системах измерения и управления, в инерциальных системах навигации. Современные технологии микрообработки позволяют изготовить интегральные акселерометры, имеющие малые габариты и низкую цену. В настоящее время изготавливаются ИМС акселерометров трех типов: пьезопленочные, объемные и поверхностные.

Оптимальным соотношением цена/качество обладают поверхностные интегральные акселерометры, к тому же в них предусмотрено уменьшение влияния температуры за счет введения отрицательную обратную связь по положению инерционной массы, выберем данный тип акселерометров в качестве датчика вибрации подшипников буксы.

Компания Analog Devices изготавливает семейство акселерометров ADXLххх поверхностной конструкции. Первым в этом семействе идет ADXL50, серийный выпуск которого был начат в 1991 г. (рисунок 6.25) Весь кристалл акселерометра размером 3,05 мм занят главным образом схемами формирования сигнала, которые окружают миниатюрный датчик ускорения размером, расположенный в его центре. Датчик представляет собой дифференциальную конденсаторную структуру с воздушным диэлектриком, обкладки которого вырезаны (вытравлены) из плоского куска поликремневой пленки толщиной 2 мкм. Неподвижные обкладки этого конденсатора представляют собой простые консольные стержни, расположенные на высоте 1 мкм от поверхности кристалла в воздухе на поликремневых столбиках-анкерах, приваренных к кристаллу на молекулярном уровне.

Рисунок 6.25 - Структурная схема ИМС акселерометра ADXL50.

Хотя в ИМС акселерометра ADXL50 датчик и схема формирования сигнала фактически представляют собой замкнутый контур с обратной связью и уравновешиванием сил, опишем вначале работу устройства при разомкнутой обратной связи. Противофазные сигналы прямоугольной формы частотой 1 МГц одинаковой амплитуды подаются от генератора соответственно на верхнюю и нижнюю обкладки Y и Z. Емкости CS1 и CS2 между неподвижными и подвижной обкладками при отсутствии ускорения одинаковы, поэтому на подвижную обкладку передаются сигналы одинаковой амплитуды. Разностный сигнал, поступающий на вход повторителя, равен нулю. При ускорении датчика разностный сигнал не равен нулю, причем его амплитуда зависит от величины смещения подвижной обкладки, а фаза определяется знаком ускорения.

Чтобы уменьшить влияние температуры окружающей среды, временные изменения параметров, снизить нелинейность переходной характеристики акселерометра, разработчики ввели отрицательную обратную связь по положению инерционной массы. Для этого напряжение с выхода предусилителя через резистор 3 МОм подается на подвижные обкладки датчика. Это напряжение создает электростатические силы между подвижной и неподвижной обкладками, которые стремятся установить инерционную массу в исходное состояние. Поскольку мы имеем в этом случае следящую систему с высокой добротностью, инерционная масса никогда не будет отклоняться от своего исходного положения более чем на 0,01 мкм. В отсутствии ускорения выходное напряжение предусилителя равно VO = 1,8 В, при полном ускорении ±50 g VO = 1,8±1,5 В.

Страницы: 1 2 3

Актуальное на сайте:

Страхование грузов
Большая часть компаний, деятельность которых связана с осуществлением грузоперевозок и предоставлением сопряженных с нею услуг, занимается также страхованием перевозимых грузов практически ото всех степеней риска. В таком случае после под ...

Школа профессора Андрея Сергеевича Литвинова
Профессор, д-р техн. наук А.С. Литвинов родился 7 апреля 1910 года, а умер 4 декабря 1990 года. На кафедру «Автомобили» МАДИ профессор Литвинов пришел из Академии бронетанковых войск в 1968 году. А.С. Литвинов начинал свою научную деятель ...

Быстроходная ступень
Межосевое расстояние Предварительное значение: Предварительные основные размеры колеса Делительный диаметр: Ширина: ГОСТ: b2 = 38 мм. Модуль передачи Максимально допустимый модуль, определяем из условия не подрезания зубьев у ...

Автомобильные дизельные топлива

Для автомобильных дизельных двигателей выпускаются топлива на базе керосиновых, газойлевых и соляровых дистилляторов прямой перегонки нефти. Для снижения содержания серы используют гидроочистку и депарафинизацию.

Продолжить чтение »