INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego Zespół Napędu i Sterowania Hydraulicznego

LABORATORIUM

MIERNICTWO CIEPLNE I MASZYNOWE

Temat: Badanie właściwości przetworników prędkości liniowej

Grupa: 12M1 Zespół: II

Data wykonania laboratorium: 4.01.2012

Data oddania sprawozdania: 11.02.2012

Lp	Nazwisko i Imię	Ocena
1
2

1. Schemat stanowiska pomiarowego

1. Prądnica tachometryczna

2. Czujnik linkowy optoelektroniczny

3. Enkoder inkrementalny

4. Moduł przyłączeniowy BNC - 2120

5. Karta A/C PCI - 6024E

6. Komputer osobisty wyposażony w oprogramowanie „LabView”

2. Wykaz aparatury pomiarowej.

Prądnica tachometryczna CELESCO PT5AV-40-N34-BK-10K-M6 - kanał 1

Liczba pinów - 6

Rodzaj kabla - N34 (stal nierdzewna, powlekana nylonem)

Poleżenie kabla wyjściowego - tył

Klasa dokładności 0,3%

Po zaimportowaniu wyników pomiarów do komputera otrzymujemy wartości napięcia w V rosnące proporcjonalnie do wartości prędkości liniowej. Konieczne opracowanie wyników.

czujnik linkowy optoelektroniczny Wobit HPSM - kanał 2

liniowość - ±0,3%

rozdzielczość - praktycznie nieskończona

optymalna temperatura pracy: 0 °C..50 °C

napięcie sygnału wyjściowego - 0..10VDC

Po zaimportowaniu wyników pomiarów do komputera otrzymujemy przemieszczenie w mm. Konieczne opracowanie wyników

Enkoder inkrementalny

Sick stegmann MRA-F080-102D2 - kanał 0

Zasięg pomiarowy - 0..2m

Średnica linki - 1,35mm

Optymalna temperatura pracy - 20 °C ... +70 °C

Zakres pomiarowy 0..4 m/s

Bęben oraz enkoder wytwarzają impulsy napięciowe, których częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości liowej. Następnie poprzez licznik impulsów NKS FU 251 i zaimportowaniu wyników do programu Lab View otrzymujemy prędkość w mm/s.

3. Opis procedury pomiarowej

Pomiar rozpoczęto od niezerowego położenia tłoka, napędzanego hydraulicznie. Następnie przemieszczono go z różnymi prędkościami do pozycji ustalonej i powrócono w okolice położenia pierwotnego. Wyniki pomiarów za pomocą komputera z kartą A/C zostały zapisane do pliku przez program LabView.

4. Wykres wielkości mierzonych.

5. Wykres po kalibracji.

Po wyznaczeniu wartości bezwzględnej napięcia, pomnożono je przez współczynnik skali. Wyznaczono go poprzez porównanie prędkości z czujnika inkrementalnego oraz wartości napięcia w krótkim lecz ustabilizowanym zakresie czasu.

6. Wykres prędkości z czujnika optoelektrycznego z linką dla 3 zakresów różniczkowania.

Prędkość z czujnika optoelektrycznego z linką otrzymaliśmy za pomocą regresji liniowej. W programie MS Excel potrzebowaliśmy kolejno przyrost czasu od początku naszego pomiaru (Δt) oraz wartości przemieszczenia w mm. Za pomocą funkcji REGLINP dla zakresu 35, 70 oraz 105 kolejnych danych otrzymaliśmy 3 różne kolumny wartości prędkośći w mm. Po pomnożeniu przez współczynnik skali względem czujnika inkrementalnego otrzymano poniższy wykres.

Prędkość z czujnika optoelektrycznego z linką otrzymaliśmy za pomocą regresji liniowej. W programie MS Excel potrzebowaliśmy kolejno przyrost czasu od początku naszego pomiaru (Δt) oraz wartości przemieszczenia w mm. Za pomocą funkcji REGLINP dla zakresu 35, 70 oraz 105 kolejnych danych otrzymaliśmy 3 różne kolumny wartości prędkośći w mm. Po pomnożeniu przez współczynnik skali względem czujnika inkrementalnego otrzymano poniższy wykres.

7. Wnioski

• Czujnik inkrementalny z enkoderem mierzył prędkość tylko w jednym kierunku. Może to wynikać z odpowiedniego podłaczenia czujnika, lub z powodu uszkodzenia przewodu bądź samego czujnika.

• Po skalibrowaniu wyników z prądnicy pokryły się one z prędkościami wzorcowymi.

• Zmniejszenie zakresu różniczkowania spowodowało zwiększenie dokładności obliczeń.

• Pomiary z prądnicy oraz czujnika inkrementalnego charakteryzują się dużymi skokami, wzmacniającymi się wraz ze wzrostem mierzonej prędkości.