วิธีที่ 107

การทดสอบอัตราเชิงมุม

1. วัตถุประสงค์การทดสอบ

เพื่อตรวจจับความแม่นยำ ความเสถียร และความละเอียดของแกนภายใต้โหมดอัตรา

2. เครื่องมือทดสอบ

เครื่องวัดความถี่ดิจิทัล 10MHz

3. สภาพแวดล้อมการทดสอบ

อุณหภูมิแวดล้อม: 20±5°C;

ความชื้นสัมพัทธ์: ≤70%;

ข้อกำหนดการแยกการสั่นสะเทือน: แท่นหมุนที่กำลังทดสอบจะต้องวางอยู่บนฐานรากที่แยกการสั่นสะเทือน โดยไม่มีการสั่นสะเทือนหรือแรงกระแทกที่รุนแรงรอบๆ;

ข้อกำหนดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า: ไม่ควรมีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงในบริเวณที่ทำการทดสอบ

4. วิธีการทดสอบ

4.1 การกำหนดการออกแบบการทดลองและพารามิเตอร์หลัก

อัตราเชิงมุมของแท่นหมุนจะคำนวณจากอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเชิงมุมของแท่นหมุนต่อเวลา นั่นคือ

ในสูตร: Δθ — ช่วงมุมที่กำหนด;

T — เวลาที่ใช้ในการหมุนแท่นหมุนผ่านช่วงมุมที่กำหนด

a. วิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่

สัญญาณมุมคงที่มาจากระบบวัดตำแหน่งเชิงมุมของแท่นหมุน ช่วงมุมคงที่ถูกแบ่งออกเป็นระดับต่างๆ ตามอัตรา ดังที่ระบุไว้ด้านล่าง:

อัตรา ω                       ช่วงมุมคงที่ Δθ

ω < 1 °/s                            1°

1 °/s ≤ ω < 10 °/s            10°

ω ≥10°/s                          360°

สามารถใช้เครื่องวัดความถี่ดิจิทัลสำหรับการจับเวลา หรือสามารถใช้ฐานเวลาอ้างอิงของแท่นหมุนที่ตรงตามข้อกำหนดการทดสอบได้

b. วิธีการวัดมุมตามเวลา

ระบบวัดตำแหน่งเชิงมุม ซึ่งมีความสามารถในการวัดแบบเรียลไทม์ จะถูกใช้เพื่อวัดค่ามุมในช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างที่กำหนด ช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างจะถูกกำหนดโดยระดับอัตราที่แตกต่างกัน โดยอ้างอิงจากช่วงมุมสำหรับการวัดเวลาที่มุมคงที่

4.2 การทดสอบความแม่นยำของอัตรา

4.2.1 วิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่

แท่นหมุนทำงานในโหมดอัตรา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานมีความเสถียรตามคำสั่งอัตราที่กำหนด เลือกช่วงมุมคงที่ Δθ ตาม ω และเชื่อมต่อสัญญาณมุมคงที่ของแท่นหมุนเข้ากับเครื่องวัดความถี่ดิจิทัล หลังจากที่แท่นหมุนมีความเสถียรที่อัตราเชิงมุมที่กำหนด เครื่องวัดความถี่ดิจิทัลจะวัดค่าต่อเนื่อง 10 ครั้ง เพื่อให้ได้ T₁, ..., T₁₀ เมื่อ ω ≤ 0.005°/s จะทำการวัดต่อเนื่องสามครั้งเพื่อให้ได้ T₁, T₂, T₃

4.2.2 วิธีการวัดมุมตามเวลา

แท่นหมุนทำงานในโหมดอัตรา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานมีความเสถียรตามคำสั่งอัตราที่กำหนด เลือกช่วงเวลาตาม ω เมื่อแท่นหมุนทำงานอย่างเสถียรที่อัตราเชิงมุมที่กำหนด จะอ่านค่าการแสดงผลดิจิทัลของตำแหน่งเชิงมุมของแกนที่วัดได้ตามสัญญาณช่วงเวลา การดำเนินการนี้จะทำซ้ำ 10 ครั้งเพื่อให้ได้ θ₁, ..., θ₁₀ เมื่อ ω ≤ 0.005°/s จะทำการวัดต่อเนื่องสามครั้งเพื่อให้ได้ θ₁, θ₂, และ θ₃

4.3 การทดสอบความเสถียรของอัตรา

4.3.1 วิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่

เหมือนกับ 4.2.1

4.3.2 วิธีการวัดมุมตามเวลา

เหมือนกับ 4.2.2

4.4 การทดสอบความละเอียดของอัตรา

4.4.1 การทดสอบความละเอียดอัตราต่ำ

แท่นหมุนทำงานในโหมดอัตรา กำหนดคำสั่งความเร็วต่ำสุด 10 ครั้ง ทำให้แท่นหมุนทำงานอย่างเสถียร ใช้ระเบียบวิธีใน 4.2 และได้ค่า Ti หรือ θi

เปลี่ยนอัตราที่ตั้งไว้ของแท่นหมุน และเพิ่มค่าคำสั่งอัตราของความละเอียดอัตรา Rω ภายใต้คำสั่งอัตราเดิม นั่นคือ แท่นหมุนควรทำงานภายใต้คำสั่งอัตรา ω+Rω ใช้ระเบียบวิธีใน 4.2 เพื่อทดสอบและได้ค่า Ti' หรือ θi'

4.4.2 การทดสอบความละเอียดอัตราที่แต่ละระดับอัตรา

แท่นหมุนทำงานในโหมดอัตรา กำหนดคำสั่งอัตราสำหรับช่วงอัตราที่ต้องการทดสอบ และทำให้แท่นหมุนมีความเสถียร ได้ค่าเฉลี่ยอัตรา ω₁ โดยใช้วิธีการ 4.2 ตามอัตราการทำงานของมัน จะเลือก Δθ และ N สำหรับวิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่ และ T สำหรับวิธีการวัดมุมตามเวลา สิ่งนี้จะให้ค่า T₁, ..., T₁₀ หรือ θ₁, ..., θ₁₀

โดยการเปลี่ยนอัตราที่ตั้งไว้ของแท่นหมุน จะเพิ่มค่าคำสั่งอัตราของความละเอียดอัตรา Rω ของการตั้งค่านั้นภายใต้คำสั่งอัตราของ ω₁ นั่นคือ แท่นหมุนทำงานภายใต้คำสั่งอัตราของ ω₁ + Rω ใช้ระเบียบวิธีใน 4.2 เพื่อให้ได้ค่า T₁', ..., T₁₀' หรือ θ₁', ..., θ₁₀'

5. การประมวลผลข้อมูลและการประเมินผลลัพธ์

5.1 ความแม่นยำของอัตรา

5.1.1 วิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่

โดยที่: Tg — ค่าที่ระบุของเวลาที่ใช้ในการหมุนแกนที่วัดได้ผ่านช่วงมุมคงที่ที่อัตราที่กำหนด;

— ค่าเฉลี่ยของเวลาที่วัดได้สำหรับแกนที่วัดได้ในการหมุนผ่านช่วงมุมคงที่ที่อัตราที่กำหนด

5.1.2 วิธีการวัดมุมตามเวลา

โดยที่: θg — ค่าที่ระบุของการเปลี่ยนแปลงมุมของแกนที่วัดได้ในช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างที่กำหนดที่อัตราที่กำหนด;

— ค่าเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงมุมที่วัดได้ของแกนที่วัดได้ในช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างที่กำหนดที่อัตราที่กำหนด

5.2 ความเสถียรของอัตรา

5.2.1 วิธีการวัดเวลาที่มุมคงที่

โดยที่: N — จำนวนการวัดที่เลือกที่อัตราที่กำหนด

5.2.2 วิธีการวัดมุมตามเวลา

5.3 ความละเอียดของอัตรา

โดยที่: ω — อัตราเฉลี่ยของแกนที่วัดได้ที่อัตราที่กำหนด;

ω' — อัตราเฉลี่ยของแกนที่วัดได้หลังจากเพิ่มอัตราที่กำหนดด้วยการเพิ่มคำสั่งอัตราขั้นต่ำ;

— ค่าเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงมุมที่วัดได้ของแกนที่วัดได้ในช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างที่กำหนดหลังจากเพิ่มอัตราที่กำหนดด้วยการเพิ่มคำสั่งอัตราขั้นต่ำ;

— ค่าเฉลี่ยของเวลาที่วัดได้สำหรับแกนที่วัดได้ในการหมุนผ่านช่วงมุมคงที่หลังจากเพิ่มการเพิ่มคำสั่งอัตราขั้นต่ำด้วยอัตราที่กำหนด

เมื่อ Rω มากกว่า 50% ของการเพิ่มอัตราที่ระบุตามทฤษฎี จะถือเป็นความละเอียดของอัตราของช่วงอัตรานั้น