Politechnika Świętokrzyska |
||||
Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn |
||||
Przedmiot: Mechanika doświadczalna |
||||
Ćw. Nr 2 Temat: Organizacja pomiarów w Laboratorium. |
||||
Wykonał: Łukasz Skiba |
Grupa: 302 |
Data: 29.10.2008 |
Prowadzący: dr inż. Lis Zbigniew |
Ocena: |
1.Wstęp.
Konwersja sygnału analogowego do postaci dyskretnej składa się to z trzech faz:
- dyskretyzacji czasu (próbkowanie),
- porównanie wielkości mierzonej z wewnętrzną wielkością referencyjną przetwornika A/C - jest to dyskretyzacja wartości sygnału nazywana kwantyzacją wielkości mierzonej,
- kodowaniem wyznaczonej wartości w słowo możliwe do przetwarzania w systemie mikrokomputerowym.
Wzorcowanie całego toru pomiarowego przez doprowadzenie do czujnika mierzonej wielkości fizycznej (MWF) uznanej za wzorcową. Układ ten w praktyce pomiarowej jest najkorzystniejszy, ponieważ pozwala oszacowanie błędu całego toru pomiarowego.
Charakterystyki statyczne czujników otrzymuje się metodą statycznego obciążania czujnika znanymi wartościami wielkości mierzonej, przy równoczesnym odczycie elektrycznego sygnału wyjściowego.
W wyniku wzorcowania odczytuje się uporządkowany ciąg wartości elektrycznych sygnału wyjściowego dopowiadający wartością wzorcowej wielkości mierzonej. Na podstawie par sporządza się charakterystykę roboczą wykreślaną najczęściej w prostokątnym układzie współrzędnych. W najogólniejszym przypadku charakterystyka robocza może nie być linią prostą, jak również nie przechodzić przez początek układu współrzędnych - istotne jest natomiast, aby była powtarzalna.
W praktyce pomiarowej dąży się jednak, by charakterystyka byłą liniowa tzn. proporcjonalnym przyrostom wielkości mierzonej odpowiadały proporcjonalne przyrosty elektrycznego sygnału wyjściowego, a zerowemu sygnałowi wielkości mierzonej - zerowy sygnał wyjściowy.
2. Pomiary i obliczenia.
Wzorcowanie czujnika nr 1 |
|||||
Charakterystyka czujnika: |
|||||
Nr |
|
|
|
Bł.wzg. [%] |
Bł bezwzgl. [mm] |
Kierunek rosnącego sygnału wzorcowego |
|||||
1 |
0 |
0 |
-0,18 |
100,00 |
0,48 |
2 |
1,02 |
0,35 |
0,17 |
35,84 |
0,20 |
3 |
2,008 |
1,42 |
1,25 |
7,61 |
0,12 |
4 |
2,998 |
2,46 |
2,29 |
2,78 |
0,07 |
5 |
4,013 |
3,52 |
3,35 |
0,82 |
0,03 |
6 |
5,007 |
4,57 |
4,41 |
0,52 |
0,02 |
7 |
6,018 |
5,63 |
5,47 |
1,24 |
0,07 |
Kierunek malejącego sygnału wzorcowego |
|||||
1 |
8,507 |
8,06488 |
8,06 |
0,08 |
0,01 |
2 |
7,482 |
7,02488 |
7,03 |
0,07 |
0,01 |
3 |
6,489 |
6,01488 |
6,03 |
0,31 |
0,02 |
4 |
5,515 |
5,03488 |
5,06 |
0,42 |
0,02 |
5 |
4,488 |
3,98488 |
4,03 |
1,01 |
0,04 |
6 |
3,492 |
2,97488 |
3,03 |
1,69 |
0,05 |
7 |
2,506 |
1,96488 |
2,04 |
3,52 |
0,07 |
Wzorcowanie czujnika nr 2 |
|||||
Charakterystyka czujnika: |
|||||
Nr |
u [mm] |
U [mV] |
|
Bł.wzg. [%] |
Bł bezwzgl. [mm] |
Kierunek rosnącego sygnału wzorcowego |
|||||
1 |
1 |
-9,69 |
-9,6903 |
0,0031 |
0,0003 |
2 |
3 |
-8,32 |
-8,3209 |
0,0108 |
0,0009 |
3 |
5 |
-6,94 |
-6,9515 |
0,1654 |
0,0115 |
4 |
7 |
-5,59 |
-5,5821 |
0,1415 |
0,0079 |
5 |
9 |
-4,25 |
-4,2127 |
0,8854 |
0,0373 |
6 |
11 |
-2,85 |
-2,8433 |
0,2356 |
0,0067 |
7 |
13 |
-1,46 |
-1,4739 |
0,9431 |
0,0139 |
8 |
15 |
-0,1 |
-0,1045 |
4,3062 |
0,0045 |
9 |
17 |
1,24 |
1,2649 |
1,9685 |
0,0249 |
10 |
19 |
2,62 |
2,6343 |
0,5428 |
0,0143 |
11 |
21 |
4 |
4,0037 |
0,0924 |
0,0037 |
12 |
23 |
5,36 |
5,3731 |
0,2438 |
0,0131 |
13 |
25 |
6,73 |
6,7425 |
0,1854 |
0,0125 |
14 |
27 |
8,12 |
8,1119 |
0,0999 |
0,0081 |
15 |
29 |
9,49 |
9,4813 |
0,0918 |
0,0087 |
Kierunek malejącego sygnału wzorcowego |
|||||
1 |
28 |
8,8 |
8,7966 |
0,0387 |
0,0034 |
2 |
26 |
7,43 |
7,4272 |
0,0377 |
0,0028 |
3 |
24 |
6,03 |
6,0578 |
0,4589 |
0,0278 |
4 |
22 |
4,68 |
4,6884 |
0,1792 |
0,0084 |
5 |
20 |
3,31 |
3,319 |
0,2712 |
0,009 |
6 |
18 |
1,92 |
1,9496 |
1,5183 |
0,0296 |
7 |
16 |
0,55 |
0,5802 |
5,2051 |
0,0302 |
8 |
14 |
-0,78 |
-0,7892 |
1,1657 |
0,0092 |
9 |
12 |
-2,16 |
-2,1586 |
0,0649 |
0,0014 |
10 |
10 |
-3,54 |
-3,528 |
0,3401 |
0,012 |
11 |
8 |
-4,91 |
-4,8974 |
0,2573 |
0,0126 |
12 |
6 |
-6,25 |
-6,2668 |
0,2681 |
0,0168 |
13 |
4 |
-7,62 |
-7,6362 |
0,2121 |
0,0162 |
14 |
2 |
-9 |
-9,0056 |
0,0622 |
0,0056 |
3. Wnioski
Kalibracje czujników odbyły się z pomocą wzorcowania statycznego.
Charakterystyka czujnika nr 1 przebiegała linowo dopiero po przekroczeniu przemieszczenie równego 1 mm, po którym wartość błędów zmalała.
Charakterystyka czujnika nr 2 przebiegła liniowo, błędy względne i bezwzględne były małe, to znaczy że czujnik jest dobrze wykalibrowany i pomiary będą odwzorowały rzeczywiste wielkości mierzonych przedmiotów.
Kalibracja urządzeń jest bardzo ważna gdyż wpływa na jakość pomiarów, dlatego urządzenia do wzorcowania tzw. wzorce powinny mieć większą dokładność, o co najmniej jedną klasę dokładności wyższą od oczekiwanej dokładności wzorowanego czujnika.
Wyszukiwarka