1. Schemat układu pomiarowego

1) Przetwornik indukcyjny (Kanał 2)

2) Czujnik ultradźwiękowy(Kanał 3)

3) Przetwornik linkowy (Kanał 1)

4) Moduł przyłączeniowy

5) Karta A/C

6) Komputer klasy PC

1. Wykaz aparatury

1. Przetwornik linkowy optoelektryczny: Wobit HPSM

Użyteczne parametry:

• Maksymalna szybkość pracy 100 m/s

• Sygnał wyjściowy 0 – 10 VDC

• Rozdzielczość

1. Przetwornik przesunięcia indukcyjny: Penny Giles

Użyteczne parametry:

• Rozdzielczość – nieskończona

• Długość skoku – 50 do 500mm

• Temperatura pracy od -40 °C do 85 °C

1. Ultradźwiękowy czujnik przesunięcia Pepperl + Fuchs UC 2000 – 30 GM- IUR2 – U15

Użyteczne parametry:

• Obszar wykrywalności: 15-6000mm

• Czas odpowiedzi: 35-850ms

• Nieużywany obszar: 0-350mm

1. Moduł przyłączeniowy - National Instruments BNC 2120

Użyteczne parametry:

• Przyłączenia BNC dla połączeń I/O

• lokalny generator sygnału

• 8 wejść analogowych, 2 wyjścia analogowe

1. Karta A/C PCI-6024E

Użyteczne parametry:

• Osiem cyfrowych linii I / O

• Dwa 12-bitowe wyjścia analogowe

• Dwa 24-bitowe liczniki

1. Oprogramowanie na komputerze LabView

1. Opis eksperymentu

Pomiar przemieszczenia tłoka, którego ruch odbywa się w pozycji pionowej, dokonujemy za pomocą zamocowanych czujników. Aby pomiary były właściwe należy dokonać kalibracji przetwornika linkowego jak również kalibracji czujników z przetwornikiem linkowym. Podczas procedury pomiarowej należy wykonywać krótkie przystanki w tym samym położeniu tłoka dzięki którym będzie możliwe porównanie wyników zarejestrowanych przez czujniki. Wyniki pomiarów rejestrowane i zapisywane są na komputerze posiadającym specjalne oprogramowanie pozwalającym na współprace w sieci.

1. Obliczenia i wykresy

Kalibracja – Po zaimportowaniu danych do programu została przeprowadzona kalibracja, jako wzorcowy został przyjęty czujnik linkowy. W celu skalibrowania czujnika indukcyjnego został wykonany wykres przemieszczenia dla czujnika linkowego od przemieszczenia dla czujnika indukcyjnego, natomiast w celu wykonania kalibracji czujnika ultradźwiękowego został wykonany wykres przemieszczenia dla czujnika linkowego od przemieszczenia czujnika ultradźwiękowego, co przedstawiają poniższe wykresy.

Poniższy wykres przedstawia wynik pomiarów dla trzech czujników, uwzględniają one wartości kalibracyjne. W związku z formatem danych, został odwrócony tylko wykres dla czujnika linkowego.

Wartość średnia dla pierwszego stanu ustalonego

	Rodzaj czujnika
	Indukcyjny [mm]	Ultradźwiękowy [mm]
Wartość średnia	263,6224	264,3704
Min odchylenie od wartości średniej	0,026805	0,023741
Max odchylenie od wartości średniej	0,163075	1,287514

Wartość średnia dla drugiego stanu ustalonego

	Rodzaj czujnika
	Indukcyjny [mm]	Ultradźwiękowy [mm]
Wartość średnia	196,2935	192,7509
Min odchylenie od wartości średniej	0,08456	0,086173
Max odchylenie od wartości średniej	0,10532	0,787996

Wartość średnia dla trzeciego stanu ustalonego

	Rodzaj czujnika
	Indukcyjny [mm]	Ultradźwiękowy [mm]
Wartość średnia	82,71966	87,23546
Min odchylenie od wartości średniej	0,079746	0,09179
Max odchylenie od wartości średniej	0,110133	0,528876

Klasy dokładności:

- czujnik linkowy – 0,05

- czujnik indukcyjny – 0,2

- czujnik ultradźwiękowy – 0,1

δmax = ± (500*0,05)/100 = 0,25 [mm] – błąd maksymalny dla czujnika linkowego

δmax = ± (500*0,2)/100 = 1 [mm] – błąd maksymalny dla czujnika indukcyjnego

δmax = ± (2000*0,1)/100 = 2 [mm] – błąd maksymalny dla czujnika ultradźwiękowego

	Rodzaj czujnika
	Indukcyjny [mm]
Próba I	263,6224 ± 1
Próba II	196,2935 ± 1
Próba III	82,71966 ± 1

1. Wnioski

Cel ćwiczenia został osiągnięty, przeprowadzono pomiar przemieszczenia liniowego na specjalnie przygotowanym stanowisku.

Wyniki pomiarów przedstawiają powyższe tabele i wykresy, na wykresie przemieszczenia dla wszystkich trzech czujników, został obrócony wykres dla czujnika linkowego, nie zaburza to czytelności wyników.

Jako przyrząd wzorcowy został wzięty czujnik linkowy ze względu na jego największą dokładność pomiarową.

Najmniejszą dokładnością pomiarową cechuje się czujnik ultradźwiękowy, jest to urządzenia wrażliwe na zakłócenia, ponieważ działa na zasadzie odbicia fali dźwiękowej o określonej częstotliwości.

Przy doborze przyrządu pomiarowego, należy wziąć pod uwagę zakres pomiarowy, gdyż czym większy zakres tym większa niedokładność wykonywanych pomiarów, oraz środowisko w jakim będzie pracować dany przyrząd pomiarowy, jak również dokładność z jaką chcemy wykonywać pomiar.