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.
