Тензодатчики - Лаба
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП)
ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Отчет по лабораторной работе по дисциплине «Метрология и технические измерения»
Дата
Руководитель
Ст. преподаватель каф. КСУП
___________ В.Е.Коваленко
«__» ______ 2024г.
Дата
Введение
Целью настоящей работы является изучение некоторых методов измерения фазовых сдвигов электрических сигналов, анализ точности измерений, определение систематических и случайных погрешностей измерений..
Теоретическая основа
Практическая часть
Расчёт данных для первого тензодатчика
Рассчитаем значение сопротивления тензодатчика из условия баланса
моста при отсутствии нагрузки. Для этого найдём значение сопротивления, при котором изменение хотя бы на 1 Ом значительно отклоняется от нуля, это значение будет равно:
Тогда значение сопротивления тензодатчика без нагрузки будет найдено по формуле (1.3) будет равно:
Теперь найдём значения при нагрузке в два килограмма:
Тогда значение сопротивления тензодатчика при нагрузке в два килограмма будет найдено по формуле (1.3) будет равно:
Посчитаем
значения относительного сопротивления
и относительной длины
по формулам (1.2) и (1.4) соответственно, а
также значение
по формуле (1.5).
Нахождение :
Тогда значение относительной длины будет равно:
Теперь можно рассчитать коэффициент тензочувствительности по формуле (1.1):
Теперь рассчитаем все те же значения, но при нагрузке в четыре килограмма. Значение баланса при нагрузке в четыре килограмма будет равно:
Тогда значение сопротивления тензодатчика при нагрузке в четыре килограмма будет равно:
Посчитаем значения и по формулам (1.2) и (1.4) соответственно, а также по формуле (1.5).
Нахождение :
Тогда значение будет равно:
Теперь можно рассчитать коэффициент тензочувствительности по формуле (1.1):
Теперь измеряем зависимость изменение тока от изменения веса. Эта зависимость представлена в таблице 2.1:
Таблица 2.1 – Зависимость тока от нагрузки и разгрузки веса
P, кг |
I, мкА (разгр) |
I, мкА (нагр) |
I, мкА (ср.знач) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
20 |
5 |
12,5 |
1 |
15 |
15 |
15 |
1.5 |
30 |
35 |
32,5 |
2 |
50 |
50 |
50 |
2.5 |
60 |
65 |
62,5 |
3 |
75 |
85 |
80 |
3.5 |
85 |
100 |
92,5 |
4.2 |
125 |
125 |
125 |
Найдём чувствительность измерительной установки по усилению по формуле (1.6):
При нагрузке 0 кг:
При нагрузке 4,2 кг:
=46,42
Так же найдём чувствительность измерительной установки к деформации по формуле (1.7):
При нагрузке 0 кг:
=4115,26
;
При нагрузке 4,2 кг:
Построим график зависимости значения среднего тока от веса, зависимость представлена на рисунке 2.1:
Рисунок 2.1 – Зависимость среднего тока от веса
Найдём значения для каждого значения веса от 0-4,2 кг по формуле (1.5), эти значения представлены в таблице 2.2:
Таблица 2.2 – Значения для каждого из значений веса
P, кг |
, см |
0 |
0 |
0.5 |
0,003 |
1 |
0,006 |
1.5 |
0,009 |
2 |
0,012 |
2.5 |
0,015 |
3 |
0,018 |
3.5 |
0,021 |
4.2 |
0,025 |
Построим так же график зависимости среднего значения тока от . Его значения представлены на рисунке 2.2:
Рисунок 2.2 – График зависимости среднего значения тока от
Расчёт данных для второго тензодатчика
Найдём сопротивление второго тензодатчика из условия баланса моста при отсутствии нагрузки:
Тогда значение сопротивления тензодатчика без нагрузки будет найдено по формуле (1.3) будет равно:
Теперь найдём значения при нагрузке в два килограмма:
Тогда значение сопротивления тензодатчика при нагрузке в два килограмма будет найдено по формуле (1.3) будет равно:
Посчитаем значения относительного сопротивления и относительной длины по формулам (1.2) и (1.4) соответственно, а также значение по формуле (1.5).
Теперь можно рассчитать коэффициент тензочувствительности по формуле (1.1):
Теперь рассчитаем все те же значения, но при нагрузке в четыре килограмма. Значение баланса при нагрузке в четыре килограмма будет равно:
Тогда значение сопротивления тензодатчика при нагрузке в четыре килограмма будет равно:
Посчитаем значения и по формулам (1.2) и (1.4) соответственно, а также по формуле (1.5).
Теперь можно рассчитать коэффициент тензочувствительности по формуле (1.1):
Теперь измеряем зависимость изменение тока от изменения веса. Эта зависимость представлена в таблице 2.3:
Таблица 2.3 – Зависимость тока от нагрузки и разгрузки веса
P, кг |
I, мкА (разгр) |
I, мкА (нагр) |
I, мкА (ср.знач) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
0 |
-5 |
-2,5 |
1 |
-5 |
-20 |
-12,5 |
1.5 |
-15 |
-30 |
-22,5 |
2 |
-25 |
-35 |
-30 |
2.5 |
-35 |
-50 |
-42,5 |
3 |
-50 |
-55 |
-52,5 |
3.5 |
-70 |
-75 |
-72,5 |
4.2 |
-95 |
-95 |
-95 |
Найдём чувствительность измерительной установки по усилению по формуле (1.6):
При нагрузке 0 кг:
При нагрузке 4,2 кг:
=-32,14
Так же найдём чувствительность измерительной установки к деформации по формуле (1.7):
При нагрузке 0 кг:
=
823,04
;
При нагрузке 4,2 кг:
Построим график зависимости значения среднего тока от веса, зависимость представлена на рисунке 2.3:
Рисунок 2.3 – Зависимость среднего тока от веса
Построим график зависимости значения среднего тока от веса, зависимость представлена на рисунке 2.4:
Рисунок 2.4 – Зависимость среднего тока от веса
Расчёт данных для двух тензодатчиков
Для двух тензодатчиков нужно найти чувствительность и зависимость изменение тока от изменения веса. Эта зависимость представлена в таблице 2.4:
Таблица 2.4 – Зависимость тока от нагрузки и разгрузки веса
P, кг |
I, мкА (разгр) |
I, мкА (нагр) |
I, мкА (ср.знач) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
25 |
20 |
22,5 |
1 |
50 |
45 |
47,5 |
1.5 |
75 |
70 |
72,5 |
2 |
100 |
100 |
100 |
2.5 |
125 |
120 |
122,5 |
3 |
155 |
145 |
150 |
3.5 |
180 |
175 |
177,5 |
4.2 |
220 |
220 |
220 |
Найдём чувствительность измерительной установки по усилению по формуле (1.6):
При нагрузке 0 кг:
При нагрузке 4,2 кг:
=39,2
Так же найдём чувствительность измерительной установки к деформации по формуле (1.7):
При нагрузке 0 кг:
=7407,407
;
При нагрузке 4,2 кг:
Построим график зависимости значения среднего тока от веса, зависимость представлена на рисунке 2.5:
Рисунок 2.5 – Зависимость среднего тока от веса
Построим график зависимости значения среднего тока от веса, зависимость представлена на рисунке 2.6:
Рисунок 2.6 – Зависимость среднего тока от веса
Заключение
В ходе данной лабораторной работы были рассмотрены тензодатчики, посчитан их основной параметр, коэффициент тензочувствительности, их значения представлены ниже:
Для первого тензодатчика:
При нагрузке в 2 кг:
При нагрузке в 4 кг:
Для второго тензодатчика:
При нагрузке в 2 кг:
При нагрузке в 4 кг:
А также были рассчитаны коэффициенты чувствительности измерительной установки к усилению и деформации, по которым можно сказать, что значения при совместном подключении тензодатчиков больше значений подключения по отдельности.
Для одного тензодатчика при нагрузке 0 кг:
=25
=4115,26
При нагрузке 4,2 кг:
=46,42
=4642,56
Для второго тензодатчика при нагрузке 0 кг:
=-5
=-822,04
При нагрузке 4,2 кг:
=-32,14
=-5,291
Для двух подключённых при нагрузке 0 кг:
=45
=7407,407
При нагрузке 4,2 кг:
=39,2
=6466,78
Томск 2024