檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試誤差及對(duì)儀器
設(shè)備的要求(續(xù)3)
佟 偉 楊文華 劉丕蘭 (西安微電機(jī)研究所)
3自整角機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試誤差的分析
自整角機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)主要用于檢查自整角機(jī)的基準(zhǔn)電氣零件、零位誤差、電氣誤差和零位電壓等精度指標(biāo)，其試驗(yàn)的基本原理是首先通過(guò)指零儀實(shí)現(xiàn)電氣補(bǔ)償，然后對(duì)角度誤差和零位電壓進(jìn)行測(cè)量。系統(tǒng)中使用的主要儀器設(shè)備有音頻電源、分度頭、相敏電壓表、電橋、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送裝置、安裝支架、線(xiàn)路轉(zhuǎn)換箱等。
由于目前還沒(méi)有一種儀器和方法能對(duì)自整角機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試誤差進(jìn)行檢定，因而只能通過(guò)具體誤差的分析，估算其測(cè)量精度。
3．1電壓梯度
自整角機(jī)的精度試驗(yàn)可采用指零儀進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償。在每個(gè)零點(diǎn)處，微小的角度誤差與指零表電壓之間存在著線(xiàn)性關(guān)系。這種關(guān)系能確定單位角度誤差所對(duì)應(yīng)的指零表輸入電壓即電壓梯度(drad)，從而可把各種電參量的影響折算成角度誤差。
3．1．1基準(zhǔn)電氣零位和零位誤差檢查
如圖1所示，兩試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)線(xiàn)路是一致的。根據(jù)公式e=emsinα≈emα，零點(diǎn)附近，指零儀輸入電壓為
eλ1=em△α(v) (1)
式中
em——自整角機(jī)線(xiàn)間****感應(yīng)電壓(v)
△α——角度誤差(rad)
因此零點(diǎn)處的電壓梯度為
dardz=em(v／rad) (2)
3．1．2電氣誤差檢查
在電氣誤差試驗(yàn)中要用到電橋，如圖2所示。如采用非補(bǔ)償型電阻橋,線(xiàn)路中指零儀輸入電壓為
eλ2=emsinα+kemsin(α-120o)
式中k——電橋的分壓比
α——轉(zhuǎn)子正向旋轉(zhuǎn)的角度，(o)
則零點(diǎn)處的電壓梯度為
當(dāng)α=30o時(shí)，出現(xiàn)最小值。
drademin=0．866e(v／rad)
國(guó)內(nèi)不少單位已用到補(bǔ)償型電感橋。如采用這種電橋，則每個(gè)零點(diǎn)處的電壓梯度是恒定的。其具體數(shù)據(jù)依儀器和電機(jī)****感應(yīng)電壓而定。
3．2測(cè)試誤差分折
3．2．1分度頭引入的測(cè)試誤差
自整角機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中要求分度頭的角度誤差不大于15”。該誤差直接影響電機(jī)的角度精度。
3．2．2安裝支架引入的誤差
安裝支架引入的測(cè)試誤差是幾種因素的綜合反映，它對(duì)電機(jī)角度精度的影響也是直接的。標(biāo)準(zhǔn)中要求其綜合誤差不應(yīng)大于30”。
a．旋轉(zhuǎn)方式
電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方式，即定子旋轉(zhuǎn)還是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將直接影響聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇，兩種旋轉(zhuǎn)方式各有長(zhǎng)處，原則上應(yīng)根據(jù)電機(jī)的實(shí)際使用情況加以選擇。國(guó)內(nèi)目前通用的是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方式。
b．偏心
角度輸入輸出軸偏心的存在，將使聯(lián)軸器產(chǎn)生傳遞誤差。這一誤差直接影響電機(jī)精度試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、重復(fù)性。一般來(lái)講，安裝支架角度輸入輸出軸的同軸度應(yīng)控制在0．01mm以?xún)?nèi)，安裝定位面的垂直度應(yīng)控制在o．03mm以?xún)?nèi)。
3．2．3聯(lián)軸器的類(lèi)型及綜合誤差
在同樣的條件下，不同的聯(lián)軸器，其角度傳遞誤差是不一樣的。
一般，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方式下。如采用方形膜片聯(lián)軸器，則安裝支架的綜合誤差可控制在10”以?xún)?nèi)。如采用波紋管、圓形膜片等聯(lián)軸器，其綜合誤差可控制在30”以?xún)?nèi)。
在定子旋轉(zhuǎn)方式下，采用方形膜片聯(lián)軸器，其綜合誤差可控制在10”以?xún)?nèi)。
3．2,3電橋引入的測(cè)試誤差
對(duì)于非補(bǔ)償型電阻橋，標(biāo)準(zhǔn)中要求其分壓器抽頭電阻的允差應(yīng)在百分之零點(diǎn)零零五百分之五以?xún)?nèi)。由分壓比的表達(dá)式
可知，電橋引入的測(cè)試誤差為△αb=6”
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