3. Проверка работоспособности экспериментальной установки:

Для проверки работоспособности необходимо:

- подключить стенд с помощью сетевого кабеля к сети 220 В, 50 Гц;

- установить в стойке бесконтактный конечный выключатель или индуктивный преобразователь перемещений. Зажать в образцовом измерителе по центру мишень любого цвета;

- соединить выход датчика с милливольтметром PV1, соблюдая полярность (рис.2): красная клемма выхода с красной клеммой милливольтметра, чёрная клемма выхода с чёрной клеммой милливольтметра;

- подать питание на датчик, для этого соединительный кабель датчика вставить в разъем на задней стенке (рис.2);

- включить стенд выключателем SA1, при этом должен загореться встроенный в него индикатор «Питание»;

- включить датчик нажатием вверх тумблера на задней панели стенда (рис.2). Для индуктивного преобразователя перемещений милливольтметр высветит на дисплее значение выходного напряжения датчика. Образцовый измеритель с мишенью должен находиться на нулевом положении при включении питания датчика;

- перемещать образцовый измеритель с мишенью вправо/влево, милливольтметр PV1 должен изменять свои показания, что говорит о нормальной работе датчика;

- выключить стенд выключателем SA1.

4. Экспериментальное определение статических характеристик бесконтактных конечных выключателей и индуктивного преобразователя перемещений

4.1. Исследование работы бесконтактных конечных выключателей (емкостного, индуктивного и оптического)

Для снятия экспериментальной характеристики установить датчик в стойку, его разъем подключить в разъем на тыльной стороне стенда справа. В держатель образцового измерителя установить любую мишень.

Плавным изменением положения ВЭ произвести включение и отключение датчика (контролируется по состоянию светодиода). При наличии осциллографа зафиксировать переходный процесс включения и отключения датчика, подключившись к выходным клеммам поля. Произвести включение и отключение датчика заданное число раз (не менее 5), фиксируя по образцовому измерителю положение ВЭ.

Для исключения влияния люфтов следует после отключения датчика ещё удалить ВЭ от него, чтобы в начале очередного цикла эксперимента проходить положение отключения в направлении движения к выключателю.

Данные занести в табл. 1.

Таблица 1.

Емкостной датчик	№	1	2	3	4	5
Индуктивный датчик	№	1	2	3	4	5
Оптический датчик	№	1	2	3	4	5

По результатам измерений для каждого датчика вычисляется среднее арифметическое значение результатов наблюдений по формуле

Где -результат i-го наблюдения, n-число наблюдений.

Определяются согласно ГОСТ 8,009-72 средние значения погрешности при измерениях l со стороны меньших (больших) значений:

Где -измеренные значения при изменении l со стороны меньших (больших) значений, n – число опытов при определении

Систематическая составляющая погрешности определяется формулой

Среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности определяется формулой

Гистерезис датчика (дифференциал хода) Д, то есть расстояние между точками включения и отключения датчика, по результатам эксперимента определяется как разность между максимальным в серии опытов значением положения ВЭ при отключении выключателя и минимальным значением положения ВЭ при включении датчика .

4.2. Исследование влияния материала мишени на расстояние срабатывания емкостного бесконтактного выключателя.

Для снятия характеристик установить емкостной датчик в стойку, его разъем подключить в разъем на тыльной стороне стенда справа. В держатель образцового измерителя попеременно устанавливать не менее 3 различных мишеней.

Порядок снятия характеристик аналогичен 4.1. Данные занести в табл. 2.

Таблица 2.

Материал №1	№	1	2	3	4	5
Материал №2	№	1	2	3	4	5
Материал №3	№	1	2	3	4	5

Аналогично 4.1. по результатам измерений вычисляются все погрешности, отклонения и дифференциал хода.

4.3. Исследование влияния отражающего материала на расстояние срабатывания оптического бесконтактного выключателя.

Для снятия характеристик установить оптический датчик в стойку, его разъем подключить в разъем на тыльной стороне стенда справа. В держатель образцового измерителя попеременно устанавливать не менее 3 различных мишеней.

Порядок снятия характеристик аналогичен 4.1. Данные занести в табл. 3.

Таблица 3.

Материал №1	№	1	2	3	4	5
Материал №2	№	1	2	3	4	5
Материал №3	№	1	2	3	4	5

Аналогично 4.1. по результатам измерений вычисляются все погрешности, отклонения и дифференциал хода.

4.4. Исследование работы магниточувствительных конечных выключателей.

Измерения проводить аналогично 4.1. Данные занести в табл. 4.

Таблица 4.

Магниточувствительный датчик на герконе	№	1	2	3	4	5
Магниточувствительный датчик на эффекте Холла	№	1	2	3	4	5

Аналогично 4.1. по результатам измерений вычисляются все погрешности, отклонения и дифференциал хода.

4.5. Исследование работы ультразвукового бесконтактного конечного выключателя с функцией программирования.

Запрограммировать рабочую зону ультразвукового бесконтактного конечного выключателя по следующей методике (рис.1):

1. установить в крепежную стойку ультразвуковой датчик, направляя его на мишень;

2. убрать из зоны «видимости» все предметы;

3. нажать и удерживать кнопку на корпусе разъема, пока светодиод не замигает периодично зеленым цветом;

4. отпустить кнопку. Светодиод по-прежнему должен мигать зеленым цветом;

5. в течении 30 с. Поместить мишень в положении 1 (указывается преподавателем), после чего нажать и отпустить кнопку. Светодиод должен мигать оранжевым;

6. в течении 30 с. Поместить мишень в положение 2 (также указывается преподавателем), после чего нажать и отпустить кнопку. Светодиод должен замигать зеленым, после чего горит постоянно оранжевым;

7. для сброса параметров датчика повторить шаг 3;

8. после программирования датчика и во время изучения датчика не нажимать на кнопку;

Датчик запрограммирован правильно в следующем случае:

1. светодиод горит оранжевым цветом, когда мишень обнаружена датчиком;

2. светодиод горит зеленым цветом, когда мишень не обнаружена датчиком;

Для снятия экспериментальной характеристики установить датчик в стойку, его разъем подключить в разъем на тыльной стороне стенда справа. В держатель образцового измерителя установить любую мишень.

Плавным изменением положения ВЭ произвести включение и отключение датчика (контролируется по состоянию светодиода). При наличии осциллографа зафиксировать переходный процесс включения и отключения датчика, подключившись к выходным клеммам поля. Произвести включение и отключение датчика заданное число раз (не менее 5), фиксируя по образцовому измерителю положение ВЭ.

Для исключения влияния люфтов следует после отключения датчика ещё удалить ВЭ от него, чтобы в начале очередного цикла эксперимента проходить положение отключения в направлении движения к выключателю.

Данные занести в табл. 5.

Таблица 5.

Ультразвуковой датчик	№	1	2	3	4	5

Аналогично 4.1. по результатам измерений вычисляются все погрешности, отклонения и дифференциал хода.

4.6. Исследование влияния отражающего материала на расстояние срабатывания ультразвукового бесконтактного выключателя.

Для снятия характеристик установить ультразвуковой датчик в стойку, его разъем подключить в разъем на тыльной стороне стенда справа. В держатель образцового измерителя попеременно устанавливать не менее 3 различных мишеней.

Порядок снятия характеристик аналогичен 4.1. Данные занести в табл. 6.

Таблица 6.

Материал №1	№	1	2	3	4	5
Материал №2	№	1	2	3	4	5
Материал №3	№	1	2	3	4	5

Аналогично 4.1. по результатам измерений вычисляются все погрешности, отклонения и дифференциал хода.

4.7. Снятие и построение статической характеристики индуктивного преобразователя перемещений.

Для снятия экспериментальной характеристики установить индуктивный преобразователь перемещений в стойку, его разъем подключить к разъему на тыльной стороне стенда справа. В держатель измерителя установить металлическую любую мишень.

Плавным изменением положения ВЭ приближая мишень к исследуемому датчику и удаляя от него, снять с помощью образцового измерителя не менее 10 точек и построить на одном графике прямую и обратную ветви зависимости выходного напряжения датчика от расстояния между торцом датчика и ВЭ. По данным эксперимента рассчитать и построить номинальную статическую характеристику датчика. Выходное напряжение при каждом положении ВЭ рассчитывается как среднее из всех результатов измерений при данном положении ВЭ. Произвести не менее 3 опытов. Данные занести в табл. 7.

Таблица 7.

Сравнить полученные характеристики с табличными (Прил.6). Рассчитать наибольшее значение суммарной погрешности как наибольшее по абсолютной величине из экспериментально полученных значений и . Здесь -i-ая реализация погрешности при изменении входного сигнала со стороны меньших (больших) значений до значения заданного.