1

LABORATORIUM Z ROBOTY I MANIPULATORY

Temat: Badanie parametrów funkcjonalnych czujników odległości - 2h

Zespół

Ocena

Grupa

12m5

Data

wykonania

ćwiczenia

6.05.2013

Oczkowicz Adam

Oleksy Łukasz

Pałka Joanna

Pasich Adam

1. Pomiar odległości do przeszkody z wykorzystaniem czujnika podczerwieni typu

SHARP GP2D12.

a. narysować uproszczony schemat stanowiska pomiarowego,

b. sporządzić na jednym wykresie charakterystyki wartości napięcia wyjściowego

od odległości, dla różnych kolorów i faktur powierzchni przeszkody,

2. Pomiar odległości do przeszkody z wykorzystaniem czujnika ultradźwiękowego typu

XL-MaxSonar-EZ0.

a. narysować uproszczony schemat stanowiska pomiarowego,

b. sporządzić na jednym wykresie charakterystyki wartości napięcia

wyjściowego od odległości, dla różnych kolorów i faktur powierzchni
przeszkody,

3. Badanie strefy pracy czujnika indukcyjnego.

a. narysować uproszczony schemat stanowiska pomiarowego,

b. wyznaczenie histerezę przełączania wyjścia czujnika dla czterech płytek

metalowych wykonanych ze stali, brązu, miedzi i aluminium,

4. Wnioski własne.

2

Podziałka

Czujnik
podczerwieni

Miernik napięcia

Ad. 1. a. Schemat stanowiska pomiarowego z czujnikiem podczerwieni

Typ ekranu biały

czarny

odblaskowy metaliczny

chropowaty drewniany

filcowy

Lp.

L [cm]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [V]

1

0

0,7

0,633

2

1

1,09

1,829

3

2

0,896

2,28

4

3

1,596

2,796

5

4

1,883

2,643

6

5

2,138

2,381

7

6

2,695

2,124

8

7

2,797

1,97

9

8

2,695

1,825

10

9

2,538

1,698

11

10

2,346

1,578

12

11

2,169

1,485

13

12

2,01

1,411

14

13

1,88

1,333

15

14

1,771

1,276

16

15

1,671

1,220

17

16

1,578

1,163

18

17

1,501

1,125

19

18

1,430

1,088

20

19

1,351

1,05

21

20

1,295

1,03

22

25

1,069

0,915

23

30

0,915

0,835

24

35

0,801

0,758

25

40

0,7

0,719

26

45

0,642

0,681

27

50

0,584

0,642

28

55

0,526

0,623

Ekran

3

29

60

0,487

0,6

30

65

0,474

0,564

31

70

0,434

0,55

32

75

0,418

0,545

33

80

0,4

0,526

34

85

0,376

0,525

Charakterystyki Uwy = f(L) wykonać na jednym wykresie, format A4 i załączyć do
sprawozdania.

Ad. 2. a. Schemat stanowiska pomiarowego z czujnikiem ultradźwiękowym.

Ad. 2. b. Charakterystyka napięcia wyjściowego w funkcji odległości dla XL-MaxSonar-EZ0
(wybrać cztery ekrany).

Podziałka

Czujnik ultradźwiękowy

Miernik napięcia

Ekran

4

Typ ekranu

biały

czarny

odblaskowy

metaliczny

chropowaty

drewniany

filcowy

Lp.

L [cm]

Uwy [V]

Uwy

[mV]

Uwy [V]

Uwy [V]

Uwy [mV]

Uwy [V]

Uwy [V]

1

0

113

113

2

5

113

113

3

10

113

113

4

15

113

113

5

20

113

113

6

21

113

113

7

22

113

113

8

23

113

117,8

9

24

117,8

117,9

10

25

122,9

122,9

11

26

127,8

127,8

12

27

132,7

132,7

13

28

137,6

137,7

14

29

142,4

142,5

15

30

147,2

147,2

16

35

172,2

172,2

17

40

196,8

196,7

18

45

221,4

221,3

19

50

241,1

241,0

20

55

265,7

265,7

21

60

290,4

290,4

22

65

315

314,8

23

70

339,6

339,6

24

75

364,3

364,2

25

80

388,8

388,7

26

85

414

419

Charakterystyki Uwy = f(L) wykonać na jednym wykresie, format A4 i załączyć do
sprawozdania.

5

Czujnik indukcyjny

Ad. 3. a. Schemat stanowiska pomiarowego z czujnikiem indukcyjnym.

Ad. 3. b. Histereza przełączania czujnika.

Każdorazowo po założeniu nowej płytki należy:
- odblokować czujnik z zacisku,
- ustawić wartość 0 na osi Y,
- ręcznie dosunąć czoło czujnika do płytki,
- zablokować czujnik w zacisku,

Śruba mikrometryczna

Dioda

6

Y- [mm]

Y+ [mm]

)

(

)

(

]

[









Y

Y

mm

H

100

)

(

)

(

[%]













Y

Y

Y

H

współczynnik

korekcyjny

stal

2,34

2,23

0,11

4,70 1

brąz

1,67

1,58

0,09

5,39 0,87

miedź

1,11

1,04

0,07

6,31 0,74

aluminium

1,10

1,04

0,06

5,45 0,86

Ad. 4. Własne wnioski.

Podczas laboratorium zapoznaliśmy się z trzema najczęściej stosowanymi czujnikami.

Pierwszym z nich jest czujnik podczerwieni:
-wykrywa ruch na podstawie zmiany temperatury w polu działania.
-głównym elementem czujnika jest nadajnik podczerwieni PIR oraz lustro.
-przy użyciu ekranu białego napięcie wskazywane przez miernik wzrosło z pewnym
opóźnieniem w stosunku do ekranu odblaskowego oraz można było zaobserwować pewną
niestabilność na bliskich odległościach. Na końcu odległości pomiarowej napięcie przy
użyciu ekranu białego było o około 0.2 [V] mniejsze.

Drugim czujnikiem był czujnik ultradźwiękowy:
-jest czujnikiem którego łatwo zakłócić przez co można otrzymywać nie poprawne dane.
-jego zaletą jest to, że na jego działanie nie wpływa zabrudzenie go.
-do pomiaru użyliśmy ekranu czarnego oraz chropowatego. Jak widać czujnik ten nie
zmieniał wartości napięcia dla rożnego rodzaju ekranów.

Trzecim czujnikiem był czujnik indukcyjny:
-ma on wysoką dokładność.
-przy ustawianiu czujnika należy podać odpowiedni współczynnik korekcji, który jest roży w
zależności od materiału.
-działa wyłącznie z materiałami metalicznymi.
-z eksperymentu wynika iż najmniejszą pętle histerezy ma dla aluminium.

7

8

9