Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптическ...

  • Вид работы:
    Тип работы
  • Предмет:
    Электротехника
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    245,75 kb
  • Опубликовано:
    2008-12-09
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптическ...

                                         МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РФ

          МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И                                                          

                                                            МАТЕМАТИКИ















                                      МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 к  лабораторным работам  по курсу "Основы метрологии  и измерительной техники".













                                                                              Факультет автоматики и

                                                                               вычислительной техники

                                                                               Кафедра "Электронно-                                                             

                                                                                вычислительная аппаратура


                                                         Москва - 1998


               Изучение и исследование средств измерений электрических и неэлектрических величин.

               Методические указания  к лабораторным работам являются составной частью программы по дисциплине  "Основы метрологии и измерительной техники " , изучаемой студентами 2-го курса специальности 2101 - ЭВМ. системы , комплексы и сети.

   

             Лабораторные работы выполняются в объеме 18 часов.

              Основным содержанием лабораторных работ является  получение практических навыков работы с современными измерительными приборами, изучение методик  определения основных метрологических характеристик измерительных преобразователей и построение алгоритмов практического применения преобразователей в системах с электронно-вычислительной аппаратурой.


























Часть 2-3. Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно- оптических датчиков перемещений.

1.Цель работы, ее краткое содержание.

                

              Целью данной работы является освоение методик определения основных метрологических и эксплуатационных характеристик первичных измерительных преобразователей информации на примере бесконтактного волоконно- оптического датчика перемещений , а также разработка алгоритма адаптации в системы ,содержащие средства вычислительной техники.

2.Теоретические сведения.








Рис.1 Схема  волконно-оптического             Рис2  Типичная зависимость   

            датчика.     

          Зависимость имеет восходящий участок, обусловленный увеличением потока, попадающего в приемный световод, участок максимума ,где наступает равновесие между потоком, входящим в приемный канал и выходящим за его пределы и падающий участок , где преобладает поток ,выходящий за границу приемного световода.

            На характеристике видны  два квазилинейных участка из которых могут быть сформированы функции преобразования ВОД , являющиеся основной метрологической  характеристикой. Наиболее часто для преобразования перемещения в электрический сигнал используется восходящий участок ,  гду крутизна существенно больше.

             Преобразователи такого типа , получившие применение для бесконтактного преобразования перемещений в электрический сигнал в сложных условиях окружающей среды , имеют индивидуальные  функции преобразования и для каждого экземпляра определяются отдельно.

              Функция преобразования на восходящем участке   с достаточной степенью точности можно апроксимировать полиномом третьей степени:

Коэффициенты определяются из соотношений:

А = ---------------------------------------------------------------------------


А = ----------------------------------------------------------------------------------



А = --------------------------------------------------------------------------------------


А =----------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------

где-   = 0,1... - номер  экспериментальной точки функции преобразования;

 - число полученных значений функции преобразования ;

А  -отклик ВОД при    - ом  значении входного параметра;

 х - приращение входного параметра.

       Положение начальной установки датчика относительно отражающей  поверхности  определяется  точкой перегиба  функции              .

              3. Оборудование лабораторного стенда

        При проведении экспериментальных исследований в данной работе используется следующее оборудование:

осциллограф, цифровой вольтметр, специальный штатив с возможностью контроля перемещений ,волоконно-оптический датчик.

                 4. Методика проведения работы.

1. Изучить описание проведения лабораторной работы.

2. Подготовить измерительную установку к работе. Для этого необходимо:

включить питание датчика,

включить измерительные приборы и дать им прогреться в течении   15 мин.;

установить терец световода над исследуемым участком отражающей поверхности;

подключить выход ВОД ко входу цифрового  вольтметра.

3. Снять и построить функцию преобразования ВОД . Для этого необходимо:

-отвести общий торец световода с помощью микрометричекой пары до положения, когда на вольтметре появится максимальное значение напряжения:

-подводя общий торец световода  к отражающей поверхности через каждые 500 мкм зафиксировать и записать значения показаний вольтметра;

-определить примерное положение точки перегиба функции преобразования как

-установить преобразователь в положение соответствующее этой точке по показанию вольтметра;

-отводя датчик вверх и  вниз от точки перегиба снять показания вольтметра через каждые 500 мкм;

-повторить эти действия 10 раз, данные занести в таблицу.

4. По данным экспериментального исследования построить функцию преобразования по средним значениям экспериментальных точек.

5. По этим же данным определить:

-максимальное значение доверительного интервала для Р=0,95 ,используя таблицы Стьюдента:

-гистограмму распределения погрешностей.

6.Построить алгоритм и вычислить коэффициенты апроксимирующего полинома.

7. Провести исследование влияния одного из дестабилизирующих факторов по указанию преподавателя.

В отчет по лабораторной работе необходимо включить:

1. Цель работы.

2. Структурную схему определения параметров ВОД.

3. Протоколы измерений.

4. Графические зависимости.

5. Алгоритм расчета и величины коэффициентов апроксимирующей функции.

Похожие работы на - Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптическ...

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!