chapter 6

ĐO TỐC ĐỘ VÀ GIA TỐC





6.1 Đo tốc độ
Một vật chuyển động đơn giản có thể chỉ có
chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động quay.
Tổng quát một vật vừa có chuyển động tịnh tiến
vừa có chuyển động quay thì rất phức tạp. Các
thống số của chuyển động cần đo là : độ dời, vận
tốc và gia tốc, có khi cần biết quỹ đạo chuyển
động. Nếu biết giá trị tức thời của khoảng dời là
x, thì giá trị tức thời của vân tốc v = 𝑥 =
tốc

𝑎=𝑥=

𝑑2𝑥
.
𝑑2𝑡

𝑑𝑥
,
𝑑𝑡

và gia









Từ quan hệ trên suy ra, khi biết một trong 3
thống số x, 𝑥, 𝑥 có thể tính được hai giá trị cịn
lại bằng cách đạo hàm hay tích phân đại lượng
đã biết.
Căn cứ vào đại lượng cần đo, người ta đặt cho
dụng cụ những tên khác nhau.
Dụng cụ đo khoảng dời gọi là máy đếm, đo tốc độ
gọi là đồng hồ đo tốc độ, đo tốc độ quay gọi là tốc
độ kế, đo gia tốc gọi là gia tốc kế.
Vì khoảng đo các thơng số chuyển động rất
rộng, nên các dụng cụ đo thường được chia
thành những khoảng nhỏ thích hợp, bảo đảm cho
dụng cụ đo có độ chính xác cao và tiện sử dụng.


6.1.1 Đo tốc độ bằng máy phát tốc





Tốc độ kế thường dùng nhất là máy phát tốc độ.
Máy phát tốc độ có thể chia thành 2 loại, máy phát
tốc một chiều và máy phát tốc xoay chiều. Máy phát

tốc 1 chiều là máy phát điện một chiều có sức điện
động ra tỉ lệ với tốc độ. Trục quay của máy phát
được gắn với trục quay của đối tượng đo. Khi đối
tượng đo quay, máy phát quay tạo ra sức điện
động tỉ lệ với tốc độ quay. Đo sức điện động bằng
các dụng cụ đo điện áp có thể suy ra tốc độ. Cịn
trong máy phát tốc độ xoay chiều thì quan hệ giữa
tần số sức điện động của máy phát điện phát ra tỉ lệ
với tốc độ quay.
𝑓=

𝑎.𝑛
60







Trong đó: a- là số đơi cực; n- tốc độ quay; f
–là tần số.
Đo điện áp U hoặc tần số f ta có thể xác định
được tốc độ đối với các máy phát tốc. Các chỉ
thị kèm theo thường là tần số kế vì đo tần số
sẽ cho sai số nhỏ hơn và không bị phụ thuộc
vào cấu tạo máy phát và chỉ phụ thuộc vào số
đôi cực.
Ngày nay máy phát tốc thường biến tốc độ
quay thành tần số, sau đó đo tần sơ để tính

ra tốc độ.






Hình 1 sau là sơ đồ khối của thiết bị đo tố độ
quay bằng cách biến tốc độ quay thành tần
số. Trong đó bộ biến đổi tốc độ-tần số bao
gồm bánh rằng 1, cuộn dây cảm ứng không
tiếp xúc 2. Báng răng thơng thường có số
lượng răng 1; 6; 60; 180; 200; 250; 600 để
đo tần số xung nhỏ nhất là 10Hz.
KĐ là bộ khuếch đại tín hiệu, MFX là máy phát
xung; TBT là thiết bị tính; CT là chỉ thị số. E là
cuộn cảm.










Khi bánh răng quay, phần tử nhạy cảm tạo
thành các xung. Tần số lớn nhất có thể nhận
được khi đo:

fmax = p.nmax60Hz; trong đó, số răng khơng
nhỏ hơn P =600/nmin
nmax –tốc độ quay lớn nhất
nmin - tốc độ quay nhỏ nhất.
Với sơ đồ hình 1, nếu p= 60, thời gian đo =1
giây, thiết bị có thể chỉ trực tiếp tần số quay.


Hình 7.1: Sơ đồ khối thiết bị đo tốc độ quay bằng phươgn pháp
đo tần số.


Hình 7.2: Sơ đồ thiết bị đo tốc độ chuyển động.




6.1.2
Đo tốc độ bằng đĩa mã hóa và bộ
phát tín hiệu quang điện

Hình 7.3: Đĩa mã hóa và bộ phát tín hiệu quang điện