POLITECHNIKA ŚLĄSKA
w GLIWICACH
Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu:
PODSTAWY MIERNICTWA
Temat: Pomiary przemieszczeń liniowych
Wydział: MT
Semestr: VII
Kierunek: AiR
Specjalizacja: AC1
.....................................
.....................................
.....................................
.....................................
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania oraz ocena dokładności czujników pomiaru przemieszczeń liniowych. Obiektem badan były czujniki : indukcyjnościowy , indukcyjny ( wiroprądowy ) oraz pojemnościowy .
2. Tabele pomiarowe
Elementem wyznaczającym dystans do czujnika była płytka wykonana z diamagnetyka , natomiast w zależności od potrzeby umieszczano obok niej płytkę wykonaną z tego samego materiału , która pełniła rolę zakłucenia.
Zależność pomiędzy czujnikiem pojemnościowym ,a indukcyjnym , pomiar wykonany bez zakłócenia.
Czujnik pojemnościowy [mm] |
Czujnik indukcyjny [mm] |
0 |
5,5 |
1 |
8,16 |
2 |
10,39 |
3 |
11,69 |
4 |
12,45 |
5 |
12,9 |
6 |
13,16 |
7 |
13,33 |
8 |
13,43 |
9 |
13,5 |
10 |
13,55 |
Zależność pomiędzy czujnikiem pojemnościowym ,a indukcyjnym , pomiar wykonany z zakłóceniem.
Czujnik pojemnościowy [mm] |
Czujnik indukcyjny [mm] |
0 |
3 |
1 |
4,92 |
2 |
6,87 |
3 |
8,52 |
4 |
9,8 |
5 |
10,77 |
6 |
11,49 |
7 |
12,04 |
8 |
12,44 |
9 |
12,73 |
Elementem wyznaczającym dystans do czujnika była płytka wykonana z ferromagnetyka , natomiast w zależności od potrzeby umieszczano obok niej płytkę wykonaną z tego samego materiału , która pełniła rolę zakłucenia.
Zależność pomiędzy czujnikiem pojemnościowym ,a indukcyjnym , pomiar wykonany bez zakłócenia.
czujnik pojemnościowy [mm] |
czujnik indukcyjny [mm] |
0 |
4,82 |
1 |
7,56 |
2 |
9,25 |
3 |
10,07 |
4 |
10,5 |
5 |
10,76 |
6 |
10,96 |
7 |
11,13 |
8 |
11,29 |
9 |
11,45 |
Zależność pomiędzy czujnikiem pojemnościowym ,a indukcyjnym , pomiar wykonany z zakłóceniem.
czujnik pojemnościowy [mm] |
czujnik indukcyjny [mm] |
0 |
2,22 |
1 |
3,51 |
2 |
5,22 |
3 |
6,76 |
4 |
7,95 |
5 |
8,83 |
6 |
9,48 |
7 |
9,98 |
8 |
10,37 |
9 |
10,71 |
Wyniki pomiarów dokonanych na ławie pomiarowej z użyciem okularu Abby'ego oraz czujnika pojemnościowego . Pomiaru dokonywano dwa razy : zwiększając (a) a następnie zmniejszając (b) dystans.
Skala Abby'ego |
czujnik pojemnościowy (a) [mm] |
czujnik pojemnościowy (b) [mm] |
54,7 |
54,719 |
54,718 |
54,8 |
54,946 |
54,948 |
54,9 |
55,18 |
55,179 |
55 |
55,412 |
55,41 |
55,1 |
55,643 |
55,643 |
55,2 |
55,873 |
55,876 |
55,3 |
56,103 |
56,109 |
55,4 |
56,341 |
56,341 |
55,5 |
56,573 |
56,571 |
55,6 |
56,803 |
56,801 |
55,7 |
57,038 |
57,038 |
Wyniki pomiarów dokonanych na ławie pomiarowej z użyciem okularu Abby'ego oraz czujnika indukcyjnościowego .
Skala Abby'ego |
czujnik indukcyjnościowy (a) [mm] |
czujnik indukcyjnościowy (b) [mm] |
0,1 |
1,351 |
1,349 |
0,2 |
1,156 |
1,153 |
0,3 |
0,944 |
0,944 |
0,4 |
0,728 |
0,729 |
0,5 |
0,509 |
0,508 |
0,6 |
0,286 |
0,285 |
0,7 |
0,067 |
0,061 |
0,8 |
-0,163 |
-0,16 |
0,9 |
-0,386 |
-0,383 |
1 |
-0,609 |
-0,607 |
1,1 |
-0,831 |
-0,831 |
3. Wykresy
Ad a)
Ad b)
Ad c)
Ad d)
Ad e)
Ad f)
4. Analiza wyników pomiarów oraz rachunek błędów
W wyniku zastosowania metody regresji uzyskano następujące funkcje:
Ad a) y = 0,6793x + 8,2455
Ad b) y = 0,5946x + 7,1033
Ad c) y = 1,0663x + 4,4596
Ad d) y = 0,9532x + 3,2138
Maksymalne błędy bezwzględne:
Ad a) 2,7455
Ad b) 2,2833
Ad c) 1,4596
Ad d) 1,0826
Niepewność łączna dla kolejnych pomiarów:
Ad a) Uxc=4,282722
Ad b) Uxc=3,238717
Ad c) Uxc=2,811847
Ad d) Uxc=2,275201
Wnioski
Wyniki pomiarów wskazują na małą dokładność wskazań czujników.
Czujniki badane podczas ćwiczenia mogą znaleźć zastosowanie w układach nie wymagających dużej precyzji pozycjonowania.
Czujnik indukcyjny (wiroprądowy) dodatkowo ulega wpływom ze strony umieszczonych w jego pobliżu ferromagnetyków.