POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Instytut Technologii Mechanicznej

LABORATORIUM

ZAKŁAD METROLOGII I SYSTEMÓW POMIAROWYCH

Tel. 665-35-68

Łukasz Duraj, Tomasz Forycki, Radosław Wolicki

WFT

ETI

Gr.IV

Rok studiów

pierwszy

Semestr

2

Rok akademicki

2010/2011

Data

19.04.2011

Data przyjęcia sprawozdania

ocena

podpis

Uwagi

Nr ćwiczenia 2

Temat: Badanie charakterystyk statycznych przetworników pomiarowych

  1. Opis ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na określeniu charakterystyk statycznych przetworników pomiarowych z wykorzystaniem spirali Archimedesa oraz komaratora Abbego. Zadanie polegało na wyznaczeniu wykresu zależności wskazań miernika yi od rzeczywistych zmian końcówki pomiarowej czujnika indukcyjnego xi.

  1. Pomiary i obliczenia.

Wszelkie pomiary i obliczenia znajdują się w załączonej tabeli i na wykresie.

Xi wyznaczone doświadczalnie zawierało się w zakresie -1300 do 1300μm, gdzie wartości zmienialiśmy co 40μm. Z otrzymanych danych obliczamy metodą najmniejszych kwadratów współczynniki a,b regresji liniowej. Wykorzystujemy do tego wzory:

0x08 graphic
0x08 graphic

Podstawiając do wzorów obliczone wartości poszczególnych składowych otrzymujemy, że współczynnik a i b wynoszą kolejno:

a= 0,00113

b= 63,7351

Podstawiając je do równania funkcji liniowej otrzymujemy, że regresja liniowa ma wzór

y=0,00113x+63,7351

0x08 graphic
0x08 graphic
Obliczamy błąd obliczeń dla współczynników a, b wykorzystując wzory:

Otrzymujemy, że

Sa= 0,0000009967 = 99,67*10^-9 mm

Sb= 0,0007590082 = 75,9*10^-6 mm

Znając wzór na regresje liniową i podstawiając do niego wartości dla x-ów jesteśmy w stanie zauważyć, że jest on poprawny, gdyż wartości nieznacznie odchylają się od wartości wyjściowych.

Następnie obliczamy błąd nielinowości δnl i czułość S, korzystając kolejno ze wzorów.

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyrost Y określamy obliczając różnicę pomiędzy wartością yi dla argumentu x=0 (w tym wypadku wziąłem średnią z wartości dla x=-19 i x=20), a wartością obliczoną dla regresji liniowej ax+b.

0x01 graphic

Otrzymaliśmy, że błąd nieliniowości wynosi 0,58%, a czułość naszego przetwornika:

S= 0,002433

  1. Wnioski

Wykres który otrzymaliśmy pokrywa się dość dokładnie z wykresem dla regresji liniowej. Wynikać to może z dobrego odczytu wartości otrzymanych podczas wykonywania ćwiczenia. Oprócz tego wykres ma bardzo duże zagęszczenie punktów znajdujący się bardzo blisko siebie przy małym błędzie nieliniowości, co może dawać złudzenie optyczne linii prostej. Inne błędy wynikają przede wszystkim z obliczeń wartości złożonych.