Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптических датчиков перемещений — страница 2

  • Просмотров 2391
  • Скачиваний 478
  • Размер файла 251
    Кб

относительную погрешность и доверительный интервал. Расчет погрешностей x, мкм Среднеквадр. отклонение Относительная погрешность Доверительный интервал -500 0 0,00% 0,000000 -400 0,006324555 1,71% 0,016444 -300 0,004082483 0,73% 0,010614 -200 0,006324555 0,80% 0,016444 -100 0,007527727 0,72% 0,019572 0 0,012247449 0,91% 0,031843 100 0,040207794 2,43% 0,104540 200 0,050990195 2,60% 0,132575 300 0,043665394 1,96% 0,113530 400 0,038686776 1,55% 0,100586 500 0,045350487 1,67% 0,117911 5.      По средним значениям напряжения и с учетом доверительного интервала

строим график функции преобразования датчика: График можно аппроксимировать кубическим полиномом ,где коэффициенты определяются по формулам: где: j= 0,1... - но­мер экс­пе­ри­мен­таль­ной точ­ки функ­ции пре­об­ра­зо­ва­ния; n - чис­ло по­лу­чен­ных зна­че­ний функ­ции пре­об­ра­зо­ва­ния (n=11); Aj - от­клик ВОД при j-ом зна­че­нии вход­но­го па­ра­мет­ра; Dхi - при­ра­ще­ние вход­но­го па­ра­мет­ра (Dхi=0,1 мм). Часть 2. Исследование

влияния условий (типа поверхности) на функцию преобразования. Измерения производятся для четырех типов поверхности: белая бумага, черная бумага и текстолит с двух сторон. Измеряем напряжение на выходе датчика в точках от x=0 до значения, при котором напряжение будет максимальным, с шагом 200 мкм. x, мкм Тип поверхности отражающая белая черная текстолит 0 0,37 0,53 0,048 0,35 200 0,43 0,65 0,127 0,35 400 0,47 0,82 0,145 0,355 600 0,575 1,02 0,173 0,36 800 0,7 1,24 0,187 0,365 1000 0,89 1,44 0,2

0,372 1200 1,245 1,66 0,203 0,38 1400 1,62 1,8 0,21 0,38 1600 1,9 1,87 0,21 0,38 1800 2,15 1,93 0,205 0,385 2000 2,4 1,95 0,2 0,38 2200 2,5 1,94 0,19 0,375 2400 2,48 1,93 0,18 0,37 2600 2,47 1,92 Часть 3. Выводы. Ра­бо­та во­ло­кон­но-оп­ти­че­ско­го дат­чи­ка за­ви­сит от со­стоя­ния по­верх­но­сти ра­бо­чей пла­сти­ны, ее ко­эф­фи­ци­ен­та от­ра­же­ния и сте­пе­ни рас­сеи­ва­ния све­та при от­ра­же­нии от по­верх­но­сти. Функ­ция пре­об­ра­зо­ва­ния дат­чи­ка ин­ди­ви­ду­аль­на для ка­ж­до­го

со­че­та­ния дат­чик — по­верх­ность. Раз­мер (дли­на) ра­бо­че­го уча­ст­ка ха­рак­те­ри­сти­ки оп­ре­де­ля­ет­ся рас­сеи­ва­ни­ем све­та от по­верх­но­сти, а угол на­кло­на — ко­эф­фи­ци­ен­том от­ра­же­ния све­та. Дат­чик ха­рак­те­ри­зу­ет­ся пол­ным от­сут­ст­ви­ем влия­ния на объ­ект. По­греш­ность (аб­со­лют­ная) мик­ро­мет­ра при из­ме­ре­ни­ях со­став­ля­ла 5 мкм. А по­греш­ность вольт­мет­ра — во вто­ром

зна­ке по­сле за­пя­той, то есть при из­ме­ре­ни­ях с ме­тал­ли­че­ской пла­сти­ной она со­ста­ви­ла до 0,05 Воль­та. Вольт­метр об­ла­да­ет тре­мя с по­ло­ви­ной раз­ря­да­ми, но слу­чай­ная по­греш­ность из-за не­пре­рыв­но­го из­ме­не­ния по­ка­за­ний в дан­ном слу­чае ока­за­лась вы­ше.