LABORATORIUM Z MECHANIKI DOŚWIADCZALNEJ	Imię i nazwisko: Galek Grzegorz
	Nr ćwiczenia: 1	Data wykonania: 99-01-04
Temat ćwiczenia: Układy sterowania i pomiary w laboratorium	Ocena za sprawozdanie:		Ocena za kolokwium zaliczeniowe:

Systemy zbierania danych.

Systemy akwizycji danych służą do przetwarzania i zbierania (rejestracji) ich w taki sposób, aby były dostosowane do dalszej obróbki przez mikrokomputer. Wielkości mierzone zwykle mają postać analogową, natomiast przetwarzanie informacji odbywa się na ogół cyfrowo. Szybki rozwój cyfrowej rejestracji sygnałów analogowych jest spowodowany szybkim postępem technologii układów cyfrowych najwyższej skali integracji.

Przykładowy mikrokomputerowy system zbierania danych składa się z:

• czujników i przetworników pomiarowych

• wzmacniaczy sygnałów

• filtrów dolnoprzepustowych lub pasmowo-przepustowych

• multipleksera analogowego

• układu próbkująco - pamiętającego

• przetwornika analogowo-cyfrowego

• układu sterującego

• mikrokomputera

Przetwarzanymi i rejestrowanymi wielkościami wejściowymi mogą być np.: temperatura, siła, ciśnienie, położenia geometryczne, prędkość, przyspieszenie itd. W czujniku wartość parametru fizycznego jest przekształcana na proporcjonalny do niej sygnał elektryczny, wzmacniany następnie do poziomu wymaganego w dalszej części systemu. Sygnał elektryczny jest poddawany filtracji w filtrze dolnoprzepustowym, eliminującym jego wyższe harmoniczne, czyli tzw. szumy i zakłócenia szybkozmienne. Tak przetworzony sygnał analogowy doprowadza się do jednego z wejść multipleksera analogowego. Z multipleksera sygnał jest podawany na zespół kart A/C, które są połączone w sposób synchroniczny z mikrokomputerem sterująco - rejestrującym.

Laboratorium mechaniki doświadczalnej.

Podczas zaznajamiania się z metodą pomiaru w laboratorium mechaniki doświadczalnej został przedstawiony sposób odczytywania wyników oraz sterowania danym przebiegiem. Sterowanie odbywa się przy pomocy układu sterującego, który przy zadanych parametrach wejściowych wysyła sygnał o odpowiednim napięciu do sterowników maszyny wytrzymałościowej, a następnie na zasadzie sprzężenia zwrotnego odpowiednio go koryguje porównując z zadanym impulsem wejściowym. Cały proces sterowania jest zaprogramowany w wbudowanym mikrokomputerze. Wyniki pomiarów są przetwarzane przez specjalne karty analogowo - cyfrowe i zapisywane do pliku z którego łatwo można odczytać wyniki przebiegu. Wszystkie wyniki, a raczej ich dokładność jest uzależniona od czasu próbkowania. Próbkowanie następuje przez kolejne pobieranie próbek wartości sygnału w ustalonych odstępach czasu. Najczęściej stosowanymi kartami przetworników A/C są karty o rozdzielczości 12 bit/sygnał. Umożliwia to uzyskanie 4096 poziomów wartości. Maksymalna częstotliwość próbkowania wynosi 100 kHz.

Doświadczenie

Celem laboratorium było zapoznanie się z programowaniem ruchu maszyny wytrzymałościowej.

Do pamięci wbudowanego mikrokomputera zostały wprowadzone parametry wcześniej ustalonego przebiegu przemieszczenia w czasie, według których szczęka robocza maszyny wytrzymałościowej powinna się poruszać.

Wynikiem są otrzymane przebiegi zamieszczone na poniższych wykresach.

Dla przykładu została zamieszczona sinusoida w celu porównania częstotliwości powtarzania cykli.

Wnioski:

Dla przebiegu „agnie” został przyjęty czas próbkowania równy 0,01 s. Natomiast dla przebiegu drugiego „seb” czas próbkowania został zmniejszony do 0,1 s co wpłynęło na odczyt wartości i większą niedokładność pomiaru (ostre załamania). Cykl zaprogramowanego przebiegu został powtórzony 10 razy. Dla następnych przebiegów została uwzględniona prędkość poruszania się szczęki w danym segmencie. Jak widać za pomocą sterowania można otrzymać bardzo różne przebiegi począwszy od pulsacyjnego przez krokowy z zadaną prędkością do przebiegu ze stałym przemieszczeniem proporcjonalnym do czasu.

1

1

---