LABORATORIUM Z ROBOTY I MANIPULATORY
Temat: Badanie parametrów funkcjonalnych czujników odległości
Zespół Ocena Grupa Data
Godlewski Bartłomiej
12M5 5.06.2012r.
Sala Paweł
Sieradzki Paweł
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 ultradz
więkowego 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, brÄ…zu, miedzi i aluminium,
4. Wnioski własne.
5. Ad. 1. a. Schemat stanowiska pomiarowego z czujnikiem podczerwieni.
1
Ad. 1. b. Charakterystyka napięcia wyjściowego w funkcji odległości.
Typ ekranu biały szary czarny odblaskowy chropowaty filcowy
Lp. L [cm] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V]
1 0 0,09 0,02 0,78
2 1 1,30 0,95 1,08
3 2 1,84 1,02 0,99
4 3 2,45 1,48 1,45
5 4 2,58 1,87 1,88
6 5 2,29 2,00 2,19
7 6 2,27 2,66 2,61
8 7 2,41 2,79 2,73
9 8 2,41 2,41 2,68
10 9 2,28 2,27 2,54
11 10 2,12 2,33 2,38
12 11 1,94 2,21 2,21
13 12 1,81 2,06 2,06
14 13 1,68 1,90 1,92
15 14 1,58 1,78 1,81
16 15 1,49 1,68 1,70
17 16 1,40 1,60 1,61
18 17 1,33 1,53 1,53
19 18 1,26 1,45 1,46
20 19 1,20 1,38 1,38
21 20 1,15 1,32 1,32
22 25 0,98 1,07 1,08
23 30 0,81 0,92 0,90
24 35 0,71 0,80 0,79
25 40 0,65 0,71 0,69
26 45 0,58 0,65 0,62
27 50 0,54 0,59 0,56
28 55 0,50 0,54 0,50
29 60 0,45 0,48 0,47
30 65 0,41 0,37 0,43
31 70 0,39 0,26 0,41
32 75 0,35 0,13 0,37
33 80 0,33 0,03 0,35
34 85 0,31 0,02 0,33
2
Charakterystyki Uwy = f(L) wykonać na jednym wykresie i załączyć do sprawozdania.
Ad. 2. a. Schemat stanowiska pomiarowego z czujnikiem ultradz
więkowym.
3
Ad. 2. b. Charakterystyka napięcia wyjściowego w funkcji odległości.
Typ ekranu biały szary czarny odblaskowy chropowaty filcowy
Lp. L [cm] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V] Uwy [V]
1 0 0,112 0,112 0,112
2 5 0,112 0,112 0,112
3 10 0,112 0,112 0,112
4 15 0,112 0,112 0,112
5 20 0,112 0,112 0,112
6 21 0,112 0,112 0,112
7 22 0,112 0,112 0,112
8 23 0,116 0,113 0,112
9 24 0,117 0,117 0,117
10 25 0,121 0,121 0,126
11 26 0,126 0,126 0,126
12 27 0,131 0,131 0,131
13 28 0,136 0,136 0,136
14 29 0,141 0,141 0,141
15 30 0,146 0,146 0,146
16 35 0,170 0,171 0,171
17 40 0,195 0,195 0,195
18 45 0,219 0,219 0,219
19 50 0,239 0,239 0,239
20 55 0,263 0,263 0,263
21 60 0,288 0,288 0,288
22 65 0,302 0,307 0,307
23 70 0,313 0,322 0,317
24 75 0,332 0,337 0,337
25 80 0,356 0,362 0,362
26 85 0,385 0,390 0,386
Charakterystyki Uwy = f(L) wykonać na jednym wykresie i załączyć do sprawozdania.
4
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,
(Y -) - (Y +)
współczynnik
Y- [mm] Y+ [mm] H[mm] = (Y-) - (Y+)
H[%] = Å"100
korekcyjny
Y -
stal 2,41 2,28 0,13 5,39 1
brÄ…z 0,45 0,53 0,08 17,78 0,303423237
miedz
1,25 1,47 0,22 17,60 0,306488118
aluminium 1,23 1,1 0,13 10,57 0,510373444
Ad. 4. WÅ‚asne wnioski.
W trakcie laboratorium zapoznaliśmy się z różnymi rodzajami czujników służących do
pomiaru odległości oraz sprawdziliśmy ich najważniejsze parametry.
Podczas badanie czujnika podczerwieni okazało się ze zastosowanie chropowatego i
filcowego ekranu praktycznie nie zmienia wartości odczytów, jedynie w końcowej fazie dla
ekranu chropowatego nastąpiła duża różnica w porównaniu dla pozostałych dwóch ekranów.
Ekran odblaskowy spowodował duże różnice tylko w początkowej fazie pomiarów.
Czujnik ultradz
więkowy wysyła sygnał pod znacznie większym kątem niż czujnik
podczerwieni w związku z czym należy odsunąć wszelkie przeszkody będące w pobliżu
obszaru badań.
W przypadku czujnika ultradz
więkowego rodzaj zastosowanego ekranu (biały, szary,
czarny) nie miał wpływu na wartość pomiaru. W każdym przypadku w zakresie od 0 do około
22cm wskazania czujnika były takie same, co należy wziąć pod uwagę przy zastosowaniu w
5
praktyce. W takim zakresie czujnik będzie bezużyteczny, natomiast czujnik podczerwieni
będzie działał prawidłowo.
Czujnik indukcyjny najlepiej współpracuje ze stalą. Przy zastosowaniu innych
materiałów, należy dobrać odpowiednie współczynniki korekcyjne by wynik był prawidłowy.
Podczas doboru czujników pomiaru odległości należy oprócz zakresu i dokładności
pomiaru wziąć pod uwagę także wady i zalety poszczególnych czujników, takie jak
odporność na zabrudzenia czy podatność na zakłócenia .
6