AGH Wydział EAIiE Zakład Metrologii		Juszczak Zofia Bień Magdalena Fryc Michał
LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA		Semestr 4
Rok akademicki 1998/99	Rok studiów II			Grupa studencka 2
Kierunek : Elektrotechnika			Zespół : F
Temat ćwiczenia Pomiar wielkości nieelektrycznych			Numer ćwiczenia 6
Data wykonania: 12.05.1999 Data poprawy:

I Program ćwiczenia:

1. Cyfrowy pomiar kąta obrotu za pomocą rastru w kodzie Gray'a - wyznaczanie błędów analogowych.

2. Pomiar położenia kątowego przy wykorzystaniu potencjometru o liniowej charakterystyce.

3. Analogowy tor pomiaru prędkości - tachoprądnica DC, tachoprądnica synchroniczna.

II Opracowanie wyników:

1. Cyfrowy pomiar kąta obrotu za pomocą rastru w kodzie Gray'a - wyznaczanie błędów analogowych.

Tarcza z kodem Gray'a jest przezroczystą tarczą, która ma na swoim brzegu naniesiony ośmiościeżkowy raster z kodem Gray'a. Linijka z 8 fotodetektorami odczytuje kątowe położenie tarczy. Wielożyłowy kabel łączy fotodetektory z zespołem diod świecących LED, które wskazują czy fotodetektor jest oświetlony, czy zaciemniony. Sygnał z fotodetektorów przez układ komparatorów podawany jest do dekodera kodu Gray'a, który steruje wyświetlaczem cyfrowym. Na obudowie tarczy zamontowana jest skala z podziałką kątową z zakresu od 0 do 30 stopni z rozdzielczością 1 stopnia. Na ruchomej tarczy z kodem Gray'a umieszczono podziałkę noniusza o zakresie od 0 do 1 stopnia umożliwiającą pomiar kąta z rozdzielczością 0,05 stopnia. Układ ten umożliwia pomiar przemieszczenia kątowego z dużą rozdzielczością.

W celu wyznaczenia błędów analogowych cyfrowego pomiaru kąta połączono wyjście z impulsatora układu z tarczą w kodzie Gray'a, z dekoderem Gray'a. Następnie obracając korbką tarczy odczytano wartość kąta ze skali kątowej z noniuszem dla kolejnych wartości zmierzonych cyfrowo i odczytywanych z wyświetlacza dekodera. Pomiary wykonano przy zwiększaniu i zmniejszaniu wartości kąta w zakresie od 0 do 15 stopni.

Tabela pomiarowa nr 1 :

Liczba stopni	-	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Kod Gray'a	°	1	3	3	4	6	7	7	8	9	11	12	12

Wykres zależności pomiaru za pomocą kodu Gray'a od wartości odczytanych na skali tarczy :

Tabela błędów :

Nieliniowość całkowa	εc = 0,08 [°] = 8,3 [%]
Nieliniowość różniczkowa	εr = 0,08 [°] = 8.3 [%]
Błąd wzmocnienia	ΔφFS ≈ 0 [°]
Błąd zera	Δφ0 = 0,93 [°]

Wzory obliczeniowe :

1. Nieliniowość całkowa :

2. Nieliniowość różniczkowa :

IV . Pomiar przesunięcia liniowego za pomocą indutoksynu oraz indukcyjnego różnicowego czujnika transformatorowego :

Tabela pomiarowa :

l[mm]	-34,5	-29,5	-24,5	-19,5	-14,5	-9,5	-4,5	0	0,5	5,5	10,5
U[V]	0,1516	0,1299	0,1079	0,0869	0,0645	0,0421	0,0199	0,0003	0,0016	0,0239	0,0457
l[mm]	15,5	20,5	25,5	30,5	35,5	40,5	45,5	50,5	65,5	80,5	105,5
U[V]	0,0687	0,0902	0,1119	0,1335	0,1559	0,1770	0,1978	0,2184	0,2798	0,3380	0,4199

Charakterystyka statyczna przetwornika :

Tabela błędów :

Nieliniowość całkowa	εc = 0,045 [mm] = 4,5 [%]
Błąd wzmocnienia	ΔlFS = 0,05 [mm]
Błąd zera	Δl0 = 1,5[mm]

Wzory obliczeniowe :

Nieliniowość całkowa :

VI . Wnioski :

Pomiar kąta obrotu dokonywaliśmy za pomocą rastru w kodzie Gray'a oraz impulsatorem . Impulsator ma dużo większą rozdzielczość (ok.10 razy większą) od rastru w kodzie Gray'a, a co za tym idzie i mniejszy błąd co potwierdzają wyniki pomiaru . Poza tym rastr w kodzie Gray'a wprowadza dość duży błąd zera .

Do pomiaru przesunięcia liniowego użyliśmy indukcyjny różniczkowy czujnik transformatorowy . Na podstawie tych pomiarów wnioskujemy , iż czujnik transformatorowy ma niewielki błąd nieliniowości , a zatem przyrząd ten jest dość dokładny .

4

---