5.6 Дополнительные задания для самостоятельных исследований

5.6.1 Рассчитать функцию преобразования исследуемого кулисного преобразователя и её нелинейность. Сравнить с экспериментом.

5.6.2 Рассчитать нелинейность функции преобразования синусных рычажных преобразовательных элементов.

5.6.3 Произвести графическое построение функции преобразования измерительной цепи стенда по известным функциям преобразования преобразовательных элементов.

5.6.4 Исследовать влияние противофазового включения кулисной передачи на величину нелинейности функции преобразования.

5.6.5 Предложить ускоренную методику оценки нелинейности функции преобразования кулисного преобразователя.

5.7 Вопросы для контроля знаний

5.7.1 Выведите функцию преобразования кулисного преобразовательного элемента.

5.7.2 Какие нелинейные преобразовательные элементы Вы знаете, где они применяются?

5.7.3 Что такое нелинейность функции преобразования?

5.7.4 Как найти относительную нелинейность функции преобразования? К какому сигналу преобразователя она относится – входному или выходному?

5.7.5 Как выделить из нелинейности измерительной цепи стенда нелинейность функции преобразования кулисного преобразователя?

5.7.6 Какие размеры длин звеньев имеет кулисный преобразователь? Как они измерены?

5.7.7 Как находится начальное положение кулисного преобразователя?

5.7.8 Одинаковы ли по абсолютному значению положительные и отрицательные нелинейности функции преобразования кулисного преобразователя и почему?

5.7.9 Симметрично ли расположены относительно начала отсчета входного сигнала экстремальные значения нелинейности для положительной и отрицательной ветвей функции преобразования и почему?

5.7.10 Какие задания самостоятельных исследований Вы выполнили, каковы результаты?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ЮСТИРОВКА НАЧАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

6.1 Задание

6.1.1 Определить погрешность показаний измерительного преобразователя на концах диапазона измерения.

6.1.2 Произвести юстировку чувствительности измерительного преобразователя.

6.1.3 Произвести юстировку начального положения измерительного преобразователя.

6.2 Приборы и оборудование

6.2.1 Измерительный преобразователь – миниметр, микрокатор, оптиметр и др.

6.2.2 Стойка С-II по ГОСТ 10197.

6.2.3 Набор плоскопараллельных концевых мер длины по ГОСТ 9038.

6.2.4 Салфетка, перчатки, часовая отвертка, спирт.

6.3 Основные положения

В измерительных преобразователях выполняется три вида юстировок, цель которых – уменьшить погрешности измерительного преобразователя до минимально возможных значений.

Юстировка рабочего участка предполагает совмещение диапазона измерения с участком характеристики измерительного преобразователя, обладающим минимальной нелинейностью и максимальной чувствительностью.

Юстировка чувствительности обеспечивает установление равенства средней чувствительности её номинальному значению, что достигается получением нулевых значений погрешностей на концах диапазона измерения.

Юстировка начального положения предполагает совмещение нуля прибора с таким значением выходного сигнала, при отклонении от которого наибольшие положительные и наименьшие отрицательные погрешности будут принимать одинаковые абсолютные значения в пределах диапазона измерения (рисунок 6.1).

а) б)

а) до юстировки; б) после юстировки

Рисунок 6.1. Юстировка начального положения измерительного преобразователя способом относительного смещения шкалы и стрелки

Юстировка начального положения выполняется двумя способами:

1) Относительным смещением шкалы и стрелки ∙ ЕХ_ю, соответствующим поступательному перемещению оси входного сигнала Х в новое положение , на значение Х_ю

Х_ю= 0,5(∆Х_нб – ∆Х_нм),

где – средняя чувствительность измерительного преобразователя; при неизменном диапазоне входного сигнала (рисунок 6.1).

2) Дальнейшим регулированием чувствительности по способу "половинения" погрешности (рисунок 6.2).

а) б)

а) до юстировки; б) после юстировки

Рисунок 6.2. Юстировка начального положения измерительного преобразователя способом "половинения" погрешности показаний

Способ основан на располовинивании зоны изменения систематических погрешностей показаний в пределах диапазона измерения и требует поворота оси входного сигнала Х в новое положение , что достигается дополнительной юстировкой чувствительности преобразователя. Способ требует также увеличенных юстировочных смещений ЕХ_ю шкалы относительно стрелки (рисунок 6.2 б).

Совместным использованием двух способов можно добиться минимальных погрешностей измерительных преобразователей.