30

4.Блок контроля освоения дисциплины

4.1.Общие указания к выполнению контрольной работы

Всоответствии с учебным планом по дисциплине «Технические измерения и приборы» студенты специальности 210200 очно-заочной и заочной формы обучения выполняют контрольную работу. Контрольная работа состоит из двух заданий.

Написание работы – самостоятельный творческий процесс, способствующий усвоению пройденного материала.

Контрольная работа является важнейшей частью изучаемого курса, так как в процессе выполнения студент приобретает практические навыки составления и расчета систем автоматического измерения и контроля.

Пояснительная записка оформляется с использованием ПЭВМ на листах формата А4 14 шрифтом с межстрочным интервалом 1.5. Размеры полей: левого – 30 мм, правого – 15 мм, верхнего и нижнего

20 мм.

На титульном листе указывается наименование предмета, специальность, шифр, фамилия, имя и отчество студента.

Вработе должны быть приведены исходные данные для заданного варианта. Номера вариантов соответствуют последней цифре шифра студента, а вид регулируемых параметров – предпоследней цифре шифра.

Работа должна иметь сквозную нумерацию страниц и рисунков. При использовании в записке формул, справочных данных необходимо делать ссылки на литературные источники (название источника, номер таблицы или страницы). Следует избегать сокращения слов. В конце записки делается список использованной литературы и оглавление.

Содержание пояснительной записки излагается в ясной и сжатой форме, технически грамотным языком на одной стороне листа с тем, чтобы с другой стороны можно было внести дополнения или исправления после рецензирования.

Контрольная работа может быть зачтена, если она не содержит принципиальных ошибок, выполнена аккуратно и удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.

31

4.2. Задание 1

Подробно рассмотреть и описать первичные измерительные преобразователи на заданном принципе действия и виде измеряемых величин по следующей схеме.

1.Физические явления, используемые данной группой измерительных преобразователей;

2.Разновидности и особенности конструкции;

3.Основные метрологические характеристики измерительных преобразователей;

4.Схемы включения преобразователей и расчетные соотношения для них;

5.Основные источники погрешностей и методы их компенсации. Тип преобразователя выбирается в соответствии с последней

цифрой шифра, область применения – в соответствии с предпоследней. В табл. 1 приведены исходные данные для вариантов.

Таблица 1

32

4.3.Задание 2

4.3.1.Исходные данные второго задания

Расчет сходимости процесса поочередного уравновешивания мостовой схемы двумя регулирующими органами.

Для измерения прогиба резца используется индуктивный датчик с индуктивностью L и активным сопротивлением R1. Индуктивный датчик включен в мостовую схему переменного тока с предварительным автоматическим аналоговым поочередным уравновешиванием по двум параметрам. Структурная схема системы состоит из источника питания мостовой схемы переменным напряжением, усилителя напряжения разбаланса мостовой схемы, индикатора равновесия и двух двигателей, роторы которых через редукторы соединены с регулирующими потенциометрами Ri и Rj, мостовой схемы. При этом в плечо ас мостовой схемы включен индуктивный датчик (Z1=R1+iωL); в плечо ad – потенциометр R2 (Z2 = R2); в плечо db – потенциометр R3 с параллельно

потенциометр R4 (Z4 = R4). Диагонали: аb – питания, cd – измерительная.

В табл. 2 приведены исходные данные для десяти вариантов.

Таблица 2

В табл. 3 указаны регулируемые параметры мостовой схемы.

33

4.3.2.Методические указания

квыполнению контрольной работы Задание 2

Вконтрольной работе требуется найти величины сопротивлений R2, R3, R4, емкость С, рассчитать число циклов поочередного уравновешивания и нарисовать электрическую схему моста.

Максимальная чувствительность мостовой схемы достигается при

Z1 = Z2 = Z3 = Z4 .

Так как

Z1 = R1 +iωL,

а Z2 = R2 и Z4 = R4, то

Для определения величин R3 и C воспользуемся условием равновесного состояния мостовой схемы:

Z1Z3 = Z2 Z4 .

После подстановки комплексных значений сопротивлений и ряда преобразований получим условие равновесия мостовой схемы в комплексной форме:

LRC 3 −i Rω3CR1 = R2 R3 R4 −i Rω2 CR4 ,

где ω = 2 π f – круговая частота питающего мостовую схему напряжения

(f = 5 · 103 Гц).

Разделив вещественную мнимую части, получим два уравнения равновесного состояния мостовой схемы:

R1R3 = R2 R4 .

L C = R2 R4

Определяем R3 и С:

34

Зная все параметры мостовой схемы, можно определить угол сходимости мостовой схемы по формуле

Rj и Ri – регулируемые параметры; a и b – численные значения вещественной и мнимой частей частной производной функции Н по первому и второму параметру соответственно.

Вобщем случае процесс поочередного уравновешивания состоит в построении на плоскости уравновешивания последовательности положений выходных потенциальных точек мостовой схемы после каждой регулировки и подсчета числа регулировок, необходимых для достижения минимального значения напряжения разбаланса мостовой схемы.

Вслучае линейных статических характеристик мостовой схемы число регулировок может быть определено из следующего выражения:

где Ucd нач – величина начального разбаланса мостовой схемы; Ucd конеч – величина конечного разбаланса мостовой схемы; ε – угол нечувствительности индикатора равновесия.