![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптических датчиков перемещений |
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. Исследуемый в лабораторной работе бесконтактный волоконно- оптический преобразователь перемещений представляет собой систему состоящую из источника излучения ,примо- предающего волоконно- оптического канала и фотоприемника. Здесь поток излучения от источника 1 вводится в предающий световод 2 и на его выходе формируется расходящийся поток излучения в виде конуса, ограниченного апертурой оптических волокон. При падении потока на поверхность объекта часть его отражается и попадает в приемный световод 3 ,проходит по нему в фотоприемник 4, где преобразуется в электрический сигнал. Если изменять расстояние между торцом приемо- предающего световода от нуля , то премещение и выходной ток фотоприемника связаны зависимостью , показанной на рисунке 2.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. Питание волоконно-оптического датчика осуществляется от централизованного источника питания. 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. 5. Требование к отчету по выполненной работе. 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.
array одноместная операция (операция,обозначающая функцию с одним аргументом) unary operation, monadic operation; знак одноместной операции unary operator одноместный минус(операция изменения знака арифметическоговыражения) unary minus одномодовый волоконно-оптический кабель single-mode fiber однонаправленный unidirectional одноплатнаяЭВМ single-board computer однополярное кодирование unipolar coding однополярный unipolar однопроцессорный single-processor одноранговая вычислительная сеть peer-to-peer network одноранговая сеть то же, что и одноранговая вычислительная сеть однородное масштабирование uniform scaling однородный solid; uniform однородный цвет solid color односторонняя дискета single-sided disk односторонняясвязь one-way link односторонний 1
1. Волоконно-оптические датчики
2. Волоконно-оптические линии связи
3. Волоконно-оптические гироскопы
4. Волоконно-Оптические Линии Связи
5. Разработка фотоприемного устройства волоконно-оптической системы передачи информации (ВОСПИ)
9. Прокладка волоконно-оптических кабелей в пластмассовых трубопроводах
10. Волоконно-оптическая система передачи
11. Волоконный оптический гироскоп
12. Проектирование линейного тракта волоконно-оптических систем передачи
13. Разработка датчика перемещения с изменяющейся индуктивностью
14. Оптические датчики газового состава
15. Загальна характеристика датчиків
17. Стандартные интерфейсы подключения датчиков и исследовательских приборов
19. Влияние среды распространения на точностные характеристики оптических измерительных систем
21. Определение линейных и угловых перемещений параметрическими измерительными преобразователями
26. Схема сопряжения датчика с ISA
27. Автоматизированный электропривод механизма перемещения стола продольно-строгального станка
28. Полупроводниковые датчики температуры
30. Технология перемещения буровой установки 3000 ЭУК-1
31. Морфологические характеристики ПС и их взаимосвязь с оптическими свойствами
33. Высокочувствительный датчик электропроводности бурового раствора
34. Принципы измерения расстояний и линейных перемещений
35. Датчики
36. Тектоника, материки, гипотезы перемещения материков
41. Датчик шума
43. Команда перемещения данных микропроцессора К580
44. Принцип роботи лабораторного стенду для дослідження та перевірки датчиків Холла
45. Синтез системы радиального перемещения каретки
48. Определение перемещения методом Мора. Правило Верещагина
49. Проектирование технологического процесса сборки датчика
50. Кольцевой индукционный датчик угла
51. Общий порядок перемещения товаров и транспортных средств через таможенную границу
52. Порядок перемещения экспортных товаров через границу
53. Таможенные платежи как инструмент регулирования перемещения товаров через таможенную границу РФ
57. Tupolev 154M noise asesment (Анализ шумовых характеристик самолёта Ту-154М)
58. Основные звездные характеристики. Рождение звезд
59. Общая характеристика процесса научения
60. Редкие растения, краткая характеристика
61. Природные пожары, их характеристика,особенности лесных пожаров
62. Характеристика современных средств поражения и последствия их применения
63. Экономико-географическая характеристика Белоруссии
64. Общая характеристика степной зоны
65. Сравнительная характеристика хозяйства Волго-Вятского и Западно-Сибирского районов
67. Характеристика Дальневосточного экономического района
68. Экономико- и политико-географическая характеристика ФРГ
69. Экономико-географическая характеристика республики Татарстан
73. Социалоно-экономическая характеристика Уральского экономического района
74. Экономико-географическая характеристика Германии
75. Экономико-географическая характеристика Германии
76. Экономико-географическая характеристика государства Ирландия
77. Комплексная экономико-географическая характеристика Мексики
78. Экономико-географическая характеристика Канады
79. Экономическая характеристика Таджикистана
80. Сравнительная характеристика Калининградской области и Приморского края
81. Характеристика природного комплекса Черного моря
83. Социально-экономическая характеристика Болгарии
84. Устройство, оптическая схема, неполная разборка и сборка теодолита 2Т2П, ЗТ2КП
85. Инженерно-геологические изыскания для определения характеристик грунтов и оснований
89. Сравнительная характеристика средневековых государств
90. Характеристика налоговой системы Великобритании
91. Характеристика источников Конституционного права
92. Характеристика Конституции Франции
93. Сравнительная характеристика института брака по российскому и мусульманскому праву
94. Политический режим как сущностная характеристика государства