LABOLATORIUM MIERNICTWA WIELKOŚCI NIEELEKTRCZNYCH

RAFAŁ GIERSZEWSKI

IRENEUSZ DYBOWSKI

ESP SEM VII

ĆWICZENIE NR 5

POMIARY DRGAŃ MECHANICZNYCH

1.POMIAR CHARAKTERYSTYKI STATYCZNEJ.

Na podstawie dnych otrzymanych w ćwiczeniu wykreśliliśmy poniższą charakterystykę.

Na wykresie zaznaczona jest funkcja aproksymująca linią prostą nasze wartości, opisana wzorem y=1.3841x+17,455.Aproksymacja została wykonana metodą najmniejszych kwadratów , gdzie poszczególne współczynniki opisane są zależnościami:

Błąd histerezy ,dla naszych danych ,wynosi 0.641

Czułość statyczna wynosi 1,3 [μm/mV]

2.POMIAR ODPOWIEDZI SKOKOWEJ WYTRZĄSARKI ELEKTRODYNAMICZEJ.

Opierając się na danych zawartych w pliku sporządziliśmy wykresy odpowiedzi skokowej wytrząsarki elektrodynamicznej dla różnych wartości oporności obwodu zewnętrznego.

Na podstawie powyższych wykresów wyznaczyliśmy przelot względny jako stosunek max impulsu do y. Obserwując wyniki pomiarów można zauważyć , że przelot względny rośnie wraz ze wzrostem oporności. Wykorzystując wykres wyznaczyliśmy także częstotliwość drgań tłumionych , a następnie opierając się na poniższej zależności

gdzie:

f - częstotliwość drgań tłumionych

ξ - częstotliwość drgań naturalnych

wyznaczyliśmy częstotliwość naturalną.

Wyniki pomiarów zamieszczone zostały w tabeli nr2.

3.POMIAR CHARAKTERYSTYKI PRZEJŚCIOWEJWYTRZĄSARKI ELEKTRODYNAMICZNEJ.

Na podstawie otrzymanych pomiarów sporządziliśmy charakterystykę przejściową wytrząsarki. Pomiary wykonywaliśmy przy częstotliwośvi 120 Hz

Funkcja aproksymująca opisana jest równaniem y = 9,1233x+0,4337

Na podstawie wzoru

Błąd nieliniowości = ΔD_max/(D_max - D_min)

Uzyskaliśmy nieliniowość rzędu 0,74%

Zakres liniowości drgań D_max =0.69 [μm]

Czułość dynamiczna K_dyn = 10.5 [μm/mV]

4.POMIAR CHARAKTERYSTYKI PRZEJŚCIOWEJ PRZETWORNIKA ELEKTRODYNAMICZNEGO

Funkcja aproksymująca dane otrzymane w tym podpunkcie opisana jest zależnością y = 0,0127x-0,119

Wykorzystując tą zależność ,a także wzór na błąd nieliniowości

Otrzymaliśmy wartości:

Nieliniowość charakterystyki 0,43%

Zakres liniowości D_max =0.0291 [μm]

Czułość dynamiczna K_dyn = 8 [μm/mV]

5.POMIAR MODUŁU TRANSMITANCJI PRĘDKOŚCIOWEJ PRZETWORNIKA ELEKTRODYNAMICZNEGO.

Na podstawie pomiarów wyznaczyliśmy szczyt rezonansowy oraz częstotliwość rezonansową. Następnie na podstawie poniższych zależności wyznaczyliśmy

Tłumienie względne oraz częstotliwość własną

ξ=

f₀=

6. Wnioski

W punkcie 1 różnice w pomiarach przemieszczenia D od U=-1V do 1V i ponownie od 1V do -1V są niewielkie, a funkcja aproksymująca jest linią prostą.

W punkcie 2 widzimy, że gdy zwiększamy wartość rezystora dekadowego w obwodzie zasilania wytrząsarki to zwiększa się przelot względny Δy/y oraz częstotliwość drgań tłumionych f. Jednocześnie zmniejsza się tłumienie względne. Odpowiedź skokowa układu przy zwiększaniu wartości rezystora potrzebuje dłuższego czasu na ustalenie się układu. Odpowiedź skokowa posiada również w miarę zwiększania rezystora mniejszą amplitudę.

.

W punkcie 3 pomiar amplitudy drgań jest niedokładny gdyż wymaga długiego czasu ustalenia się (wskazania miernika wahają się w dużym przedziale). a funkcja aproksymująca jest linią prostą

W punkcie 4. ustalenie odpowiedniej amplitudy drgań na mierniku było trudne ze względu na jej duże wahania przy małej zmianie napięcia zasilania.

W punkcie 5 częstotliwość rezonansowa jest zbliżona do naturalnej, a tłumienie względne jest małe rzędu 10^-3 .W tym podpunkcie mieliśmy problem z ustaleniem dokładnej prędkości dla każdej częstotliwości.

---