6.2 Порядок виконання роботи

1. Вивчити принцип дії перетворювача кута повороту вала в напругу.

2. Зібрати схему випробувань (рис. 6.3).

Рис. 6.3 - Схема випробування сельсинної індикаторної передачі

3. Відключивши тумблер S1 і, підключивши мультиметр V до виведень роторної обмотки Р2-Р3, визначити вихідну напругу сельсина у функції кута повороту ротора, проводячи відліки через 20 градусів від 0 до 90град . Дані занести в таблицю 6.1.

4. Використовуючи формулу (1) знайти теоретичне значення напруги і прийнявши його за істинне(дійсне ) занести в таблицю.

Таблиця 6.1.

Кут повороту ротора φрот (град)	0	20	40	60	80	90
Вихідна напруга ротора Р2-Р3 (В)
Істинне (дійсне) значення вих. напруги
Абсолютна похибка ΔU (B)
Відносна приведена похибка δ (%)

5. За одержаними даними на аркуші "Excel" побудувати діаграму в координатах

.

6. На цій же діаграмі побудувати теоретичну криву

де (0≤φ≤ π/2).

7. По побудованих графіках визначити максимальну абсолютну і відносну приведені похибки вимірювання і занести їх в таблицю 6.1.

Звіт повинен містити короткий опис досліджуваної схеми і принцип дії перетворювача "кут повороту валу – напруга" на основі сельсинів, результати вимірювання, копію листа "Excel" з побудованими діаграмами відповідно до завдання.

6.3 Контрольні питання

1. Пояснити принцип дії перетворювача "кут повороту валу – напруга" на основі сельсина і привести співвідношення, що визначає вихідну напругу перетворювача .

2. Назвати області застосування досліджуваних перетворювачів.

3. Привести основні причини систематичних похибок перетворювача "кут повороту валу – напруга" на основі сельсинів.

Лабораторна робота № 7

Тема: Вивчення динамічних похибок і визначення параметрів нормованих величин при вимірюваннях вихідних сигналів динамічних вимірювальних пристроїв.

Мета роботи: Навчитися знаходити нормовані величини при вимірюваннях параметрів динамічних вимірювальних систем на реальних пристроях і за допомогою математичних моделей.

7.1 Короткі теоретичні відомості

Динамічною вимірювальною системою називається технічна система, вихідні параметри якої змінюються в часі за певним законом. Одним з видів динамічних систем є системи, вихідні параметри яких підлягають вимірюванню тільки в сталому стані. До таких систем можна віднести силовимірювальні пристрої, що мають пружні елементи, датчики тиску, які мають коливальні динамічні характеристики. Загальним обмеженням цих пристроїв є інерційність і коливальна вихідного параметра при його зміні. Особливо яскраво ця властивість виявляється при стрибкоподібній зміні параметра, що підлягає вимірюванню.

Як приклад динамічної вимірювальної системи розглянута модель фільтру другого порядку на базі операційних підсилювачів приведеного на рис. 7.1.

Рис. 7.1 - Схема моделі фільтру другого порядку на базі операційних підсилювачів

На рис. 7.2 приведений графік зміни вихідної напруги цього фільтру, що моделює вимірювальні системи, які мають інерційні елементи, що накопичують енергію (механічні маси, місткості, індуктивності), пружні елементи і описувані безперервними диференційними рівняннями. До цих систем відносяться вищезазначені системи і пристрої.

Рис. 7.2 - Графік зміни вихідної напруги фільтру другого порядку.

Динамічні похибки засобів вимірювання обмежують шляхом нормування наступних величин:

– часом перехідного процесу (часом заспокоєння);

– значенням першого викиду, що допускається (допустимого амплітудного значення);

– шириною зони сталого стану.

Ілюстрація порядку визначення цих параметрів приведена на рис. 7.2.

Окрім цього для деяких типів динамічних вимірювальних систем або вимірювальних перетворювачів, наприклад датчиків тиску або датчиків величини магнітної індукції, працюючих із змінними значеннями вимірюваних величин вводяться наступні параметри:

– ширина смуги пропускання (ΔF), яка визначає той діапазон частот, в якому відхилення коефіцієнта передачі К (дБ) або, модуля амплітудної частотної характеристики(ΔА) від деякого номінального значення, а також фазові кути (Δφ) не перевищують заданих величин. При цьому коефіцієнт передачі, враховуючи його великий діапазон зміни звичайно вимірюється в децибелах (дБ).

К(дБ) = 20lg К_(u,i),

де – К_(u,i) коефіцієнт посилення по напрузі, струму;

К(дБ) = 10lg К_(Р),

де К_(Р) - коефіцієнт підсилення по потужності.

Рис. 7.3 - амплітудна і фазово - частотна характеристики динамічної системи

На рис. 7.3 наведений приклад побудови амплітудної і фазово - частотної характеристики динамічної системи, представленої на рис. 7.1.