4uKoYzHCP0

2.1. Вычтите из значений отклонений для каждого положения (п. 1.)

среднее значение ( i − i ) из табл. 1.1.

2.2. Перейдите к полным углам. Для этого для каждого положения выполните следующие вычисления:

M = ( i − i ) + ( i−1 − i−1) ,

где M = i (360° / P) ; P – число граней МП.

2.3. Занесите полученные результаты в табл. 1.2. При внесении в таблицу выполните сдвиг полученных значений систематической погрешности ЛДГ в порядке, обратном сдвигу в п. 1 настоящего раздела.

2.4. Найдите среднее по строкам значение систематической погрешности ЛДГ, полученной в п. 2.3.

1.4. Содержание протокола результатов измерений

Протокол результатов измерений должен содержать:

1.Названия файлов результатов.

2.Количество оборотов шпинделя ЛДГ.

3.Результаты измерений, занесенные в табл. 1.1.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1.Схему лабораторной установки.

2.Протокол результатов измерений, подписанный преподавателем.

3.Таблицы, содержащие расчеты согласно п. 1 обработки результатов измерений.

4.График систематической погрешности МП (отклонений).

5.График систематической погрешности ЛДГ.

6.Выводы по лабораторной работе.

21

Лабораторная работа 2. ВЫСОКОТОЧНЫЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ ГОНИОМЕТР

Цель работы – исследование погрешностей высокоточного динамического гониометра (ДГ).

2.1. Описание лабораторной установки

Внешний вид лабораторной установки – высокоточного ДГ представлен на рис. 2.1. Его структурная схема соответствует схеме, представленной на рис. В.2.

Рис. 2.1. Внешний вид высокоточного динамического гониометра: 1 – процессорный блок оптического датчика угла А-205; 2 – КЛ;

3 – двигатель постоянного тока

ДГ построен с использованием прецизионной аэростатической опоры, оптического датчика угла А-205 и кольцевого лазера с призменным резонатором типа ГЛ-1. ОДУ А-205 не имеет собственного шпинделя и состоит из измерительной решетки, которая находится на шпинделе динамического гониометра, двух измерительных головок с индикаторными решетками и головки нулевой метки, расположенных на статоре системы. Датчик содержит две идентичные считывающие головки, установленные диаметрально противоположно относительно оси вращения измерительной решетки. Угловое перемещение измерительного диска рассчитывается как среднее значение показаний двух измерительных головок.

22

На рис. 2.2. представлена передняя панель блока электроники ДГ.

Рис. 2.2. Передняя панель блока электроники высокоточного динамического гониометра

Кнопки на передней панели блока электроники высокоточного ДГ выполняют следующие функции:

«Вкл.» − включение/выключение блока электроники ДГ; «Пуск», «Поджиг» − запуск работы КЛ.

Контроль, включающий в себя «+24В», «+5В», «+5В ОДУ», «+24В КЛ», «ЕОДУ1», «EОДУ2», «ЕНМ», «КЛ», «НИ», «ЗПР», «ОДУ1», «ОДУ2», «НМ»

− индикаторы работы и поступления сигналов.

Съем данных с ДГ выполняется с использованием программы GMeter.

2.2.Порядок работы

1.Запустите вращение шпинделя ДГ. Для этого подайте напряжение от источника питания на двигатель постоянного тока. Скорость вращения определяется величиной напряжения питания, которое задается преподавателем.

2.Включите процессорный блок оптического датчика угла переключателем на задней панели процессорного блока.

3.Включите блок электроники переключателем «ВКЛ.» на передней панели блока электроники (рис. 2.2.).

4.Включите персональный компьютер.

5.Запустите работу кольцевого лазера. Для этого на передней панели блока электроники нажмите кнопку «ПУСК», затем «ПОДЖИГ». После успешного запуска работы кольцевого лазера индикатор «КЛ» должен непрерывно гореть (рис. 2.2.).

6.Запустите программу GMeter_Pro_USB_F, находящуюся в персональ-

ном компьютере по адресу С:\stand\Soft_last \SW_sl\Gmeter_Pro_USB_F.

7.Загрузите файл конфигурации, соответствующий режиму 1А, находящий-

ся в персональном компьютере по адресу C:\stand\Soft_last\HW\out3_1-1A+1.rbf.

23

8. Установите параметры съема данных, представленные на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Окно программы GMeter

9.Создайте папку на рабочем столе, имеющую формат названия Номер группы_номер подгруппы.

10.В окне программы GMeter Файл выбрать задайте путь к папке, созданной в п. 9, а также имя файла результатов в формате Скорость вращения_направление вращения (cw – « по» часовой стрелке, ccw – « против» часовой стрелки).

11.Выполните конфигурацию, нажав Конфигурировать. Если конфигурация прошла успешно, в окне сообщений появится запись Устройство сконфигурировано.

12.Для начала измерений нажмите кнопку Старт, процесс измерений отразится в прогресс-баре.

13.После окончания измерений сохраните результаты (Сохранить).

14.Проведите измерения в обратном направлении вращения, для чего:

−остановите вращение, отключив подачу напряжения на двигатель;

−выключите блок электроники;

−поменяйте полярность подачи напряжения на двигатель;

24

−подайте напряжение на двигатель. Удостоверьтесь, что вращение идет в обратном направлении;

−включите блок электроники и повторите измерения в соответствии с п. 5–13.

2.3. Обработка результатов измерений

Файлы результатов

Результаты каждого измерения записываются в два файла с форматами

Название файла_NI, Название файла_RQ. Вид файла результатов представ-

лен на рис. 2.4.

Каждый файл содержит информацию об условиях проведения экспери-

мента (режиме работы, объеме данных и т. п.) и 10 колонок с результатами измерений:

–LG_B, LG_DC, Period_LG – результат измерений кольцевым лазером;

–OE1_B, OE1_DC, Period_OE1 – результат измерений 1-й головкой ОДУ;

–OE2_B, OE2_DC, Period_OE2 – результат измерений 2-й головкой ОДУ;

–Time – содержит отсчеты времени, задаваемые ОДУ.

Рис. 2.4. Вид файла результатов

Обработка файлов результатов

При обработке результатов измерений используются фазовый, фазо-

временной и реверсивный методы, представленные в (В.3). 1. Обработайте файл результатов Название файла_NI: 1.1. Определите количество импульсов КЛ:

25

го устраните линейный тренд в последовательности измеренных углов поворота шпинделя ДГ, вызванный непрерывным увеличением угла поворота. Для определения линейного тренда проведите аппроксимацию по методу наименьших квадратов.

5. Найдите среднее по оборотам значение систематической погрешности

7. Определите среднеквадратическое отклонение случайной погрешности, полученной в п. 6, согласно выражению (5).

26

8. Получите систематическую погрешность ОДУ при вращении в обрат-

ном направлении ( (ϕk ) , (ϕ*k ) ). Повторите п. 1–7 для файлов результатов,

полученных в обратном направлении вращения.

9. Определите систематические погрешности ОДУ и КЛ. Для этого выполните расчеты согласно реверсивному методу (В.3):

2.4. Содержание протокола результатов измерений

Протокол результатов измерений должен содержать:

1.Названия файлов результатов.

2.Информацию об условиях измерений (скорости вращения, количестве оборотов, количестве отсчетов за один оборот).

2.5. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1.Схему лабораторной установки.

2.График систематической погрешности ДГ, полученной при использовании фазового и фазовременного методов с компенсацией вертикальной составляющей скорости вращения Земли. Результаты должны быть приведены на одном графике (при вращении «по» и «против» часовой стрелки).

3.Графики случайной погрешности.

4.СКО случайной погрешности.

5.График систематической погрешности ОДУ в составе ДГ.

6.График систематической погрешности КЛ в составе ДГ.

27

Редактор О. Р. Крумина

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –

Подписано в печать 11.12.14. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Печ. л. 1.75.

Гарнитура «Times New Roman». Тираж 44 экз. Заказ 176.

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

28