Обробка експериментальних даних
З
метою отримання аналітичних виразів
для експериментальних СХ досліджуваних
перетворювачів та приладів доцільно
застосувати апроксимацію експериментальних
даних. Враховуючи лінійність їх
теоретичних СХ, ці вирази визначають
за рівнянням:
,
(4)
де
-
постійні коефіцієнти, які визначають
за методом найменших квадратів (МНК).
Згідно з МНК знаходять такі значення
,
які забезпечують мінімум суми квадратичних
відхилень між розрахунковими
і експериментальними значеннями
вихідної величини:
,
де
;
- кількість експериментальних даних.
Виходячи з умов наявності екстремуму
,
отримують систему двох рівнянь, з якої
визначають коефіцієнти:
,
де
,
,
,
.
Для перевірки
адекватності отриманого рівняння (4)
існують різні методи. Наприклад,
розраховують коефіцієнт парної кореляції
,
середньоквадратичне відхилення
розрахункових значень
від експериментальних або середню
приведену похибку
,
які розраховують за формулами:
,
,
,
(7)
де
,
- діапазон зміни вихідної величини під
час експерименту. Чим ближче значення
до 1, чим менше
,
,
тим точніше рівняння (4) описує
експериментальну СХ.
Для порівняння
одержаної експериментальної СХ з
паспортною визначається також максимальне
приведене віхилення
паспортних значень вихідної величини
від експериментальних
.
Послідовність роботи
-
Ознайомитись з апаратурою, розміщеною на стенді.
-
Скласти електричну схему для визначення СХ НВП. Увімкнути стенд і зняти 5 точок СХ НВП. Для цього за допомогою магазину опорів встановити значення опорів, які відповідають значенням струму (1, 2, 3, 4, 5) мА на виході НВП. Ці значення опорів попередньо визначаються за паспортною СХ НВП:
,
де
мА/мВ – коефіцієнт
передачі НВП за паспортом.
-
Скласти схему для визначення СХ ЕПП. Увімкнути стенд, і джерелом постійного струму (ДПС) за допомогою РП 160 встановити значення струму на вході ЕПП - (1, 2, 3, 4, 5 ) мА. Значення тиску Р на виході ЕПП визначаються за показами пневматичного ВП і порівнюються з паспортними, які розраховуються за формулою:
,
кПа. -
На підставі отриманих експериментальних даних знайти за допомогою ЕОМ аналітичний вираз СХ для НВП та ЕПП, з яких необхідно визначити їх коефіцієнти (
,
і,
),
а також розрахувати значення похибок
,
та
.
Розрахунок здійснюється на ЕОМ за
допомогою програми (додаток 1).
Контрольні запитання
-
Що таке статична характеристика засобу вимірювань?
-
Що таке ДСП?
-
Вкажіть параметри уніфікованих електричних сигналів .
-
Назвіть параметри уніфікованого пневматичного сигналу ДСП.
-
Для чого призначені вимірювальні нормуючі перетворювачі?
-
Склад нормуючого перетворювача Ш-79.
-
В чому полягає принцип дії електропневматичного перетворювача?
-
В чому полягає принцип дії реєструючого приладу РП-160?
-
Склад пневматичного вторинного приладу (ВП).
-
Як визначається статична характеристика вимірювального перетворювача?
Список літератури
-
Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - М.: Машиностроение, 1983. - 424 с.
-
Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. Технические средства и лабораторные работы. Изд. 3-е. - М.: Химия, 1988. - 288 с.
-
Музалевский В.И., Леонов Л.В. Технологические измерения и приборы в лесной и деревообрабатывающей промышленности: Учебник для вузов. - М.: Экология, 1991. - 400 с.
-
Иванова Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Теплотехнические измерения и приборы. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 232 с.
-
Балакирев и др. Технические средства автоматизации химических производств: Справ. Изд. - М.: Химия, 1991. - 272 с.
Додаток