ImiÄ™ i nazwisko (e mail): Rok: & . (& & ../& & ..)
Wydział: EAIiE
Grupa:
Kierunek:
Zespół:
Data wykonania: LABORATORIUM METROLOGII
Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II
Zaliczenie: Podpis prowadzÄ…cego: Uwagi:
Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru wielkości nieelektrycznych: położenia liniowego
i kątowego oraz prędkości obrotowej.
Każdy punkt niniejszego sprawozdania należy wykonać z należytą dokładnością. Szczególną
uwagę należy zwrócić na opracowanie wniosków, które należy sformułować na podstawie zdobytej
wiedzy na temat danego zagadnienia oraz przeprowadzonych pomiarów. Wnioskiem nie jest opis
wykonanych na zajęciach pomiarów! Każdy punkt ćwiczenia powinien zawierać:
" schemat układu pomiarowego,
" krótki opis metodyki pomiarów,
" tabele z wynikami pomiarów i wynikami końcowymi oraz wykresy,
" obliczenia: wzory i przykład obliczeń,
" wnioski,
" wykaz zastosowanych przyrządów.
Podstawą wykonania sprawozdania jest instrukcja do ćwiczenia. Instrukcję jak również niniejszy
konspekt można pobrać ze strony Katedry Metrologii AGH: http://www.kmet.agh.edu.pl  >
dydaktyka  > Materiały dla studentów.
Przetworniki wielkości kątowych:
1. Obsługa programu EziMOTION Plus R
2. Pomiar położenia kątowego i prędkości obrotowej za pośrednictwem enkodera
3. Wyznaczenie charakterystyki statycznej potencjometrycznego czujnika położenia kątowego
4. Pomiar prędkości obrotowej za pośrednictwem tachoprądnicy prądu stałego
Transformatorowy czujnik położenia liniowego:
5. Obserwacja sygnałów w torze przetwarzania
6. Pomiary statyczne wymiarów geometrycznych
str. 1
1. Obsługa programu EziMOTION PlusR.
a) Schemat połączeń oraz krótka charakterystyka zastosowanego napędu
Krótko scharakteryzuj zastosowany w ćwiczeniu napęd i jego funkcje w układzie napędowym.
str. 2
b) Opis programu sterujÄ…cego EziMOTION PlusR
Krótko opisz program EziMOTION PlusR, jego przeznaczenie i funkcje.
Poszczególne przyciski mają następujące funkcje:
Abs Move 
INC Move 
DEC Move 
str. 3
2. Pomiar położenia kątowego i prędkości obrotowej za pośrednictwem enkodera.
a) schemat
Położenie wału silnika, a tym samym jego prędkość obrotowa są kontrolowane przez
algorytm regulacji działający w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, która obejmuje
kontroler ze wzmacniaczem, silnik i sprzężony z nim mechanicznie enkoder.
b) wyniki pomiarów  położenie kątowe
Impulsy generowane przez enkoder są zliczane przez licznik, a wynik jest wyświetlany w
programie EziMoTION jako parametr o nazwie: & & & & & & & & & & & & & & . Licznik jest/nie jest
rewersyjny.
Na jeden obrót wału przypada & & & & & & & & .. impulsów generowanych przez enkoder, z
czego wynika, że rozdzielczość pozycjonowania wału wynosi r=& & & & & & & & & & & & stopnia.
c) wnioski  położenie kątowe
W jaki sposób można wykorzystać sygnały z enkodera do precyzyjnego pozycjonowania wału?
Czy w badanym układzie można określić kierunek obrotu wału względem wybranego punktu
odniesienia? Odpowiedz
uzasadnij.
str. 4
d) wyniki pomi miar prędkości obrotowe
w iarów  pom ej
Kształt sygnałów encode A+ i B+, dla obydwu kierunków wirowania wału przy tej samej
era , u w t
prędkości jes wiony na rysu
st przedstaw unku:
Dla kierunku Dla
u INC (+) a kierunku DEC ( )
W stotliwość im
Wpływ zmiany prędkości obrotowej wału na częs mpulsów:
Z dkość obroto & & & & /s] & & /obr*s] )
Zadana prÄ™d owa: É1=& & & [obr/ ( & & & [imp./
C ść impulsów generowany & & & & & & .
Częstotliwoś ych przez enkoder: f1=& &
Z dkość obroto & & & & /s] & & /obr*s] )
Zadana prÄ™d owa: É2=& & & [obr/ ( & & & [imp./
C ść impulsów generowany & & & & & & .
Częstotliwoś ych przez enkoder: f2=& &
e) wnioski  pr owa
w rędkość kąto
J ację p ędzy ami cz
Jaką informa niesie przesunięcie fazowe mię sygnała A+ i B+? Wytłumac różnicę
m aną prędkośc ia wału wyra pulsach na s mierzoną
między zada cią wirowani ażoną w imp sekundę, a zm
c wanych ulsów ak nie
częstotliwością generow impu przez enkoder. Ja poprawn obliczyć prędkość
k owania wału na podstaw ści impulsów generowany
kątową wiro wie pomiaru częstotliwoś ych przez
e ym różnią się + i A oraz B+ i B ?
enkoder? Czy ę sygnały A+
str. 5
3. Wyznaczenie ystyki statyc jometryczne kÄ…towego
W e charaktery cznej potencj ego czujnika położenia k
o r położenia k
oraz pomiar kÄ…towego.
a) schemat
s
C Ä…cego tu aczenie b
Celem bieżą punkt ćwiczenia jest wyzna charakterystyki statycznej badanego
przetwornika. Pomiary w e w układzie j szym schema
wykonywane jak na poniżs acie.
b) wyniki pomi
w iarów
W e rzeczywiste ystyki statyc ornika wyma wadzenia
Wyznaczenie ej charaktery cznej przetwo aga przeprow
s ów. Wyniki z w tabeli 2.
serii pomiaró zestawiono w
Tabela 2
Lp. Ä… [°] Uwy [
[V]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
str. 6
c) wyznaczenie modelu charakterystyki statycznej
Opisać w jaki sposób dopasowano model do danych pomiarowych i przedstawić jego
równanie oraz wydrukowany rysunek. Obliczyć bezwzględny błąd nieliniowości.
d) wnioski
str. 7
Pomiar położenia kątowego
a) wyniki pomiarów
Tabela 3
Ä…zadane [°] Uwy [V] Ä…zmierzone [°] "Ä… [°] ´Ä… [%]
b) Wzory i przykładowe obliczenia
c) Wnioski
Dlaczego w rozważanym przypadku uzasadnione jest liczenie błędów pomiarowych a nie
niepewności? Czym różnią się te dwie miary dokładności pomiaru?
str. 8
4. Pomiar prędkości obrotowej za pośrednictwem tachoprądnicy prądu stałego.
a) Schemat
W jaki sposób wykonywany jest pomiar prędkości w badanym układzie?
b) wyniki pomiarów
Charakterystyka statyczna prÄ…dnicy Uwy=f(É) jest znana i opisana równaniem prostej:
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..
Na rysunku przedstawiono & &
Miejsce na załącznik (wydrukowany rysunek)
str. 9
c) wnioski
str. 10
5. Transformat ujnik wego bserwacja sygnałów w torze
T torowy czu położenia liniow  ob w
przetwarzan
nia.
a) Schemat
S
F
P W D F
Demodulator
l
Generator Filtr LP
fazoczu
uły
Miernik MPL701
We Wy
Przetwornik PTx200 Punkt odniesienia Rdzeń Wózek Prowadnica
i
b) Rysunki sygn
nałów
Dla p =& & & & & & & & Dla poł & & & & & & &
położenia x= łożenia x=& &
str. 11
c) Wnioski
Od czego zależą zmiany amplitudy sygnału wyjściowego, a od czego zmiany jego fazy
względem sygnału wejściowego? Czy sygnał po demodulacji fazoczułej niesie informacje o
położeniu rdzenia względem punktu  zerowego ? Jak można wykorzystać sygnał po filtracji
LP do pomiaru położenia rdzenia?
d) Wykaz przyrządów i użytych elementów
str. 12
6. Transformatorowy czujnik położenia liniowego  pomiary statyczne wymiarów
geometrycznych.
a) Metoda pomiaru
Pomiar jest wykonywany w układzie jak w punkcie 5a. Pomiar wymiarów geometrycznych próbki
polega na & & & & & & ..
b) Wyniki pomiarów
Tabela 3
Xp [mm] Xk [mm]
Wymiar X [mm] U(X)
A
B
C
c) Wzory i przykładowe obliczenia
str. 13
d) wnioski
e) Wykaz przyrządów i użytych elementów
str. 14