Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Transkrypt

1 Wydział: EAIiIB Kierunek: Imię i nazwisko (e mail): Rok: Grupa: Zespół: Data wykonania: Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi: LABORATORIUM METROLOGII Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru wielkości nieelektrycznych: położenia liniowego kątowego oraz prędkości obrotowej. i 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: > dydaktyka > Materiały dla studentów. Przetworniki wielkości kątowych: 1. Obsługa silnika za pośrednictwem programu EziMOTION Plus R 2A. Pomiar położenia kątowego za pomocą enkodera 2B. Pomiar prędkości obrotowej za pomocą enkodera 3. Kalibracja potencjometrycznego czujnika położenia kątowego wyznaczenie charakterystyki statycznej 4. Pomiar prędkości obrotowej za pomocą tachoprądnicy prądu stałego Transformatorowy czujnik położenia liniowego: 5. Obserwacja sygnałów w torze przetwarzania 6. Pomiary wymiarów geometrycznych str. 1

2 1. Obsługa silnika za pośrednictwem programu EziMOTION PlusR. a) Schemat połączeń oraz krótka charakterystyka zastosowanego napędu Krótko scharakteryzuj zastosowany w ćwiczeniu napęd i jego parametry. Do czego w ćwiczeniu służy silnik? Jakie jest znaczenie funkcji Abs Move, INC Move, DEC move? str. 2

3 2. A) Pomiar położenia kątowego za pomocą enkodera. a) schemat b) wyniki pomiarów i obliczenia c) wnioski położenie kątowe Jaka jest budowa i zasada działania enkodera absolutnego? W jaki sposób sygnały z enkodera mogą być wykorzystane do precyzyjnego pozycjonowania wału? Czy w badanym enkoderze można określić kierunek obrotu wału względem wybranego punktu odniesienia? Jaka jest rozdzielczość enkodera? Odpowiedzi uzasadnij. str. 3

4 2. B) Pomiar prędkości obrotowej za pomocą enkodera. a) wyniki pomiarów Sygnały A+ i B+ enkodera, dla obydwu kierunków wirowania wału przy tej samej prędkości są przedstawione na rysunku: Dla kierunku INC (+) Dla kierunku DEC ( ) b) wnioski prędkość kątowa Jaką informację zawiera przesunięcie fazowe między sygnałami A+ i B+? Czy zadana w programie prędkość wirowania wału wyrażona w impulsach na sekundę jest taka sama jak zmierzona częstotliwość impulsów enkodera? Jeśli tak (lub nie) to to dlaczego? str. 4

5 3. Kalibracja potencjometrycznego czujnika położenia kątowego wyznaczenie charakterystyki statycznej a) schemat b) wyniki pomiarów i obliczenia Tabela 2 Lp. α [ ] U wy [V] str. 5

6 Poniżej umieścić rysunek dopasowanego modelu liniowego do wyników pomiarowych. Ile wynoszą współczynniki modelu? c) wnioski Jaka jest budowa i zasada działania potencjometrycznego czujnika położenia kątowego? Ile wynosi błąd nieliniowości? Czy przyjęty model liniowy poprawnie opisuje charakterystykę statyczną czujnika? Do czego może służyć tak wyznaczona charakterystyka czujnika? str. 6

7 4. Pomiar prędkości obrotowej za pomocą tachoprądnicy prądu stałego. a) Schemat b) wyniki pomiarów i rysunki str. 7

8 c) wnioski Jaka jest zasada działania tachoprądnicy prądu stałego? W jaki sposób można wykorzystać znajomość charakterystyki statycznej prądnicy do pomiaru prędkości obrotowej wału? Czy dla danej prędkości obrotowej wału wartość napięcia wyjściowego prądnicy zależy od kierunku wirowania? str. 8

9 5. Transformatorowy czujnik położenia liniowego obserwacja sygnałów w torze przetwarzania. a) Schemat P W D F Generator Demodulator fazoczuły Filtr LP Miernik MPL701 We Wy Przetwornik PTx200 Punkt odniesienia Rdzeń Wózek Prowadnica b) Wyniki pomiarów i rysunki sygnałów Dla położenia x= Dla położenia x= P W D F str. 9

10 c) Wnioski Od czego zależy zmiana amplitudy sygnału wyjściowego, a od czego zmiana jego fazy względem sygnału wejściowego? Czy sygnał po demodulacji fazoczułej niesie informacje o położeniu rdzenia względem punktu zerowego? Jak można wykorzystać sygnał po filtracji dolnoprzepustowej do pomiaru położenia rdzenia? str. 10

11 6. Transformatorowy czujnik położenia liniowego pomiary wymiarów geometrycznych. a) Wyniki pomiarów Tabela 3 Wymiar Xp [mm] Xk [mm] X [mm] U(X) A B C b) Wzory i obliczenia str. 11

12 c) wnioski Wykaz przyrządów i użytych w ćwiczeniu elementów str. 12