AGH , Wydz. EAIiE ZAKŁAD METROLOGII	Imię, Nazwisko : Marcin Szybowski Grzegorz Skubisz Piotr Strzelec
LABORATORIUM METROLOGII			Semestr : Letni.
Rok akademicki : 2001 / 2002	Rok studiów : II		Grupa : 8
Kierunek : ELEKTROTECHNIKA			Zespół : D
Temat ćwiczenia : POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH II			Nr ćwiczenia : 6
Data wykonania ćwiczenia : 28.02.2002		Data zaliczenia sprawozdania :

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru wielkości nieelektrycznych takich jak położenie i prędkość.

1. cyfrowy pomiar kąta obrotu za pomocą rastra w kodzie gray'a.

Tab.1 Pomiar kąta obrotu za pomocą rastra w kodzie Gray'a

Wartość w kodzie Gray'a	5	6	7	8	9	10	11	12
Zwiększanie kąta	[°]	[°]	[°]	[°]	[°]	[°]	[°]	[°]
	4,5	5,1	6	7,4	8,7	9,6	10,2	11,2
	5,1	6	7,4	8,7	9,6	10,2	11,2	12,8
Zmniejszanie kąta	4,95	5,9	7	8,1	8,9	9,8	10,7	12
	5,9	7	8,1	8,9	9,8	10,7	12	12,8

Odpowiedzi na pytania zadane w instrukcji do ćwiczenia :

Kręcąc korbką (w prawo) obracamy tarczę z kodem (Gray'a zwiększając wartość kąta w stosunku do położenia zerowego zaznaczonego na obudowie tarczy:

- Jaka jest rozdzielczość pomiaru drogi kątowej tą metodą?

Odp: Rozdzielczość pomiaru tą metodą wynosi 1 [°]

- Jaką maksymalną wartość kata można zmierzyć za pomocą tarczy z 8-bitowym kodem Gray'a?

Odp: Maksymalnie możemy zmierzyć kąt 256 [°]

- Z czego wynika otrzymana wartość? Co powoduje ograniczanie zakresu pomiarowego rastrów z kodem Gray'a?

Odp: Otrzymana wartość wynika ze wzoru na pojemność kodu V=2^m. Jak łatwo obliczyć dla 8-bitowego kodu Grey'a wartość ta wynosi 256.

Zaobserwować kolejność zapalania i gaśnięcia poszczególnych diod LED, odzwierciedlających stany (0/1) kolejnych bitów kodu Gray'a:

- Jaka jest charakterystyczna właściwość tego kodu?

Odp: Stanowi on takie uszeregowanie kombinacji symboli binarnych, że sąsiednie kombinacje różnią się między sobą wartością tylko jednego bitu.

- Określić, której ścieżce (w stosunku do krawędzi tarczy) odpowiada skrajna lewa dioda LED. Jest to najstarszy (MSB), czy najmłodszy (LSB) bil kodu Gray'a?

Odp: Prawa dioda LED umieszczona w obudowie układu współpracującego z rastrem odpowiada ścieżce położonej najbliżej osi obrotu. Lewa dioda związana jest ze ścieżką przy krawędzi tarczy.

Obserwując zapalenie lub gaśniecie diody LED łatwo zauważyć, że zmiana sianu nie następuje w sposób skokowy:

- Jakie błędy mogłyby powstać w przypadku zastosowania prostego kodu binarnego zamiast kodu Gray'a?

Odp: Mogłyby się pojawić błędy występujące podczas dekodowania sąsiednich wartości.

1.A Wyznaczenie błędów analogowych cyfrowego pomiaru kata realizowanego za pomocą tarczy z rasterm w kodzie gray'a.

- Czy występuje w tym przypadku zjawisko histerezy?

Odp: Tak występuje coś na kształt histerezy.

Powyższy wykres przedstawia wyniki pomiarów drogi kątowej metodą odczytową. Wydać na nim wyraźnie histerezę. Pomijając naszą dużą niedokładność, gdyby przetwornik był idealnie wykonany jedne i drugie „schodki” powinny się idealnie pokrywać. Tak jednak nie jest. Dodatkowo kąt mierzony był kątomierzem z noniuszem, co pozwala zaobserwować jakość pomiaru tą metodą. Otóż widać, że w pewnych punktach pomiarowych mamy do czynienia z błędem ponad 1°(wyświetlacz nie zmienia wskazania, podczas, gdy na noniuszu widoczna jest wyraźna zmiana mierzonego kąta).

2. pomiar położenia za pomocą impulsatora.

- Ile impulsów przypada na pełny obrót tarczy? Czy otrzymana wartość zgadza się

z teoretyczną, tzn. 1000 impulsów/obról? Jakie są, przyczyny powstałych rozbieżności?

Odp: Na pełny obrót tarczy przypada 944 impulsy

• Pomiar położenia za pomocą impulsatora należy do grupy metod przyrostowych - na czym polega podstawowa cecha tej metody?

Odp: Metoda przyrostowa polega na sumowaniu impulsów (sygnałów) w specjalnym układzie zliczającym.

Tab.2 Pomiar położenia za pomocą impulsatora.

Rośnie Maleje

mm	V	mm	V
10	0,051	10	0,017
20	0,095	20	0,023
30	0,139	30	0,068
40	0,182	40	0,112
50	0,224	50	0,156
60	0,266	60	0,198
70	0,306	70	0,24
80	0,345	80	0,281
90	0,381	90	0,32
100	0,417	100	0,366
110	0,447	110	0,402
120	0,459	120	0,435

3. pomiar położenia za pomocą potencjometru o liniowej charakterystyce.

Rys. 2. Konfiguracja połączeń do pomiaru drogi kątowej za pomocą potencjometru obrotowego.

Zestawiliśmy układ pomiarowy zgodnie rys.1 i ustawiliśmy potencjometr w pozycji α=0, tak, aby uzyskać zerową wartość napięcia mierzonego woltomierzem. W lej pozycji wyzerowaliśmy licznik impulsatora.

V	Impulsy	Stopnie	V	Impulsy	Stopnie
		[°]			[°]
0,202	50	18	0,2	50	18
0,482	100	36	0,42	100	36
0,744	150	54	0,65	150	54
1,017	200	72	0,85	200	72
1,306	250	90	1,05	250	90
1,584	300	108	1,2	300	108
1,869	350	126	1,35	350	126
2,151	400	144	1,55	400	144
2,433	450	162	1,75	450	162
2,733	500	180	1,95	500	180
3,013	550	198	2,2	550	198
3,3	600	216	2,4	600	216
3,599	650	234	2,7	650	234
3,9	700	252	3	700	252
4,177	750	270	3,8	750	270
4,469	800	288	4,2	800	288
4,576	850	306	4,6	850	306
5,032	900	324	5	900	324
5,048	944	339,84	0	944	339,84

Wnioski : ????????

---