LABORATORIUM MECHANIKI DOŚWIADCZALNEJ |
|||
Temat: Organizacja pomiarów w Laboratorium. Ćw.2 |
|||
Imię i nazwisko: |
Grupa: |
Data: |
Ocena: |
Gorycki Łukasz |
301 |
|
|
1.Wstęp.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zastosowaniem przetworników analogowo-cyfrowych(A/C), oraz wzorcowaniem czujników i torów pomiarowych.
Przetworniki A/C mają za zadania przetwarzanie sygnału analogowego na postaci cyfrową (dyskretnej). Proces ten dzieli się na 3 fazy:
- próbkowanie(dyskretyzacji czasu);
- kwantyzacja wielkości mierzonej;
- kodowaniem wyznaczonej wartości w sposób możliwy do odczytania i przetwarzania w systemach mikrokomputerowych.
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.Wyniki pomiarów
Wzorcowanie czujnika przemieszczenia urządzenia MTS |
|||||
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 przy pomocy płytek wzorcowych |
|||||
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.
Pierwszy wykres przedstawia pomiary dokonane na czujniku oporowym (o zakresie -10V do10V). Jak można zauważyć z charakterystyki (aproksymacji) pomiar przeprowadzony od -10V do 10V nie różni się zbytnio od pomiarów przeprowadzonego od -10V do -10V.
Natomiast w przypadku drugiego badani widzimy już większą rozbieżność między pomiarami w przeciwnych kierunkach.
Kalibracja wszelakich urządzę pomiarowych jest bardzo ważnym zdaniem. Im dokładniej dział urządzenie pomiarowe tym dokładniejsze i pewniejsze są wyniki pomiarów.
y = 1,0123x - 0,5527