- •Значение дисциплины "ПиПии" в подготовке инженеров-метрологов. Цели и задачи дисциплины ПиПии, ее связь с другими дисциплинами
- •Основные параметры измерительных преобразователей и их погрешности: систематические и случайные, аддитивные и мультипликативные. Суммирование погрешностей
- •Схемы формирования сигналов. Схемы формирования сигналов генераторных измерительных преобразователей. Условие согласования измерительных преобразователей по току, напряжению, мощности.
- •Основные характеристики магнитных материалов
- •Физические основы преобразования магнитных величин в электрические. Методы и средства преобразования магнитных величин в электрические сигналы.
- •Магнитные измерительные преобразователи: измерительные катушки, схемы включения в измерительную цепь. Веберметры. Метрологические характеристики. Схемы формирования электрических сигналов.
- •Магнитные измерительные преобразователи - измерительные преобразователи, основанные на эффекте Холла. Метрологические характеристики. Схемы формирования электрических сигналов.
- •Магнитные измерительные преобразователи: квантовые магнито-измерительные преобразователи. Метрологические характеристики. Схемы формирования электрических сигналов.
- •Преобразователи магнитной индукции, магнитного потока и напряженности магнитного поля в электрические величины. Преобразователи на основе эффекта Джозефсона. Метрол хар-ки.
- •19.Преобразователи электрических величин в электрические. Шунты, добавочные сопротивления, делители напряжения, аттенюаторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения.
- •21. Основные параметры тока и напряжения
- •22 Определение функции преобразования измерительных преобразователей
- •23 Основные типы детекторов
- •24 Классификация и определение измерительных сигналов
- •25 Основные понятия в области цифровых измерительных преобразователей: дискретизация во времени, квантование по уровню, цифровое кодирование. Погрешности дискретизации и квантования сигналов.
- •27. Преобразователи линейных и угловых перемещений в цифровой код. Устройство и принцип действия преобразователей. Схемы включения в электрическую цепь. Коды Грея. Оптоэлектронные пары.
- •Преобразователя частоты в цифровой код
- •29.Измерительные преобразователи отношения частот в цифровой код. Устройство и принцип действия, временные диаграмм. Основные метрологич. Хар-ки и оценка погрешности
- •33. Аналого-цифровые преобразователи, реализующие времяимпульсный метод преобразования. Устройство, принцип действия, основные метрологические характеристики и оценка погрешности преобразования.
- •37. Цифроаналоговые измерительные преобразователи. Устройство и принцип действия, основные метрологические характеристики. Передаточная функция. Оценка погрешности преобразования.
- •38. Преобразователи электрических величин в неэлектрические. Принцип работы, устройство и характеристики магнитоэлектрического измерительного преобразователя.
- •39. Преобразователи электрических величин в неэлектрические. Принцип работы, устройство и характеристики электромагнитных ип.
- •40.Преобразоаватели электрических величин в неэлектрические. Принцип работы, устройство и характеристика электродинамических ип.
- •41. Преобразователи электрических величин в неэлектрические Принцип работы, устройство и характеристики электростатических ип.
- •42.Преобразователи электрических величин в неэлектрические. Электрооптические устройства индикации. Индикаторные устройства на основе светоизлучающих и светоотражающих элементов.
- •43.Преобразователи электрических величин в неэлектрические. Электронно-лучевая трубка. Устр и принц дейст, основные характеристики.
- •44. Регистрация измерительной информации. Графическая запись. Устроиство и принцип действия перьевого самописца с подвижной катушкой.
- •45.Регистрация измерительной информации. Самопишущие электромеханические преобразователи.
- •46. Регистрация измерительной информации. Электронная регистрация измерительной информации и её воспроизведение.
- •47 Регистрация измерительной информации. Магнитная запись и воспроизведение аналоговых сигналов. Устройство и принцип действия измерительных преобразователей.
- •49 Регистр-я измер-ой информации. Магнитная запись и воспроизведение цифровых сигналов. Способ записи с групповым кодированием. Устройство и принцип действия измерительных преобразователей.
- •50 Регистр-я измер-ой информации. Магнитная запись и воспроизведение цифровых сигналов. Способ записи по способу с фазовой модуляцией. Устройство и принцип действия измерительных преобразователей.
- •51 Регистрация измерительной информации. Лазерная запись и воспроизведение цифровых сигналов. Устройство и принцип действия измерительных преобразователей.
- •52 Регистрация измерительной информации. Магнитооптические(мо) носители информации и измерительные преобразователи, используемые для записи и воспроизведения сигналов.
- •54. Электрические информационные сигналы. Основные параметры, классификация. Основные источники погрешностей в системе первичной обработки информации.
- •Нормирование измерительной информации. Нормирующие измерительные преобразователи сигналов измерительной информации.
- •56.Нормирование измерительной информации. Нормирующие измерительные преобразователи сигналов измерительной информации.
- •59. Нормирование измерительной информации. Резонансные схемы включения измерительных преобразователей.
- •61. Нормирование измерительной информации. Линии связи измерительных преобразователей и нормирующих измерительных преобразователей.
- •62. Нормирование измерительной информации. Компенсация температурной погрешности измерительных преобразователей, уменьшение влияния помех в измерительных цепях.
- •63. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация функций преобразования. Аналоговые и цифровые методы линеаризации. Технические параметры. Погрешности преобразования.
- •64. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация характеристик преобразования. Выбор линейного участка функции преобразования.
- •65. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация характеристик преобразования. Дифференциальное включение двух нелинейных преобразователей.
- •66. Преобразование сигналов измерительной информации. Коррекция нелинейности характеристики измерительной схемы с параметрическими пре-образователями.
- •67. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация характеристик преобразования. Коррекция погрешности нелинейности обработкой измерительного сигнала.
- •68. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация характеристик преобразования. Коррекция результатов преобразования введением поправок.
- •69. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация характеристик преобразования разбиением ее на участки.
- •70. Преобразование сигналов измерительной информации. Цифровые методы линеаризации.
- •71. Преобразование сигналов измерительной информации. Бесконтактная передача информации. Структурные схемы передающих и приемных устройств.
- •72. Преобразование сигналов измерительной информации. Временное и частотное мультиплексирование сигналов измерительной информации.
- •73. Обработка сигналов измерительной информации. Вычисление ре-зультатов косвенных, совокупных и совместных измерений.
- •74. Обработка сигналов измерительной информации. Сглаживание данных.
- •75. Обработка сигналов измерительной информации. Статистическая обработка результатов измерений с целью повышения точности измерительных операций.
- •76. Обработка сигналов измерительной информации. Вычисление ста-тистических характеристик измеряемых величин.
- •77. Обработка сигналов измерительной информации. Вычисление ста-тистических характеристик случайных процессов.
- •79. Обработка сигналов измерительной информации. Централизованная и децентрализованная обработка информации.
- •80. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Вихретоковые ип. Устройство и принцип действия.
- •81. Вихретоковые ип. Фазовый метод выделения измерительной информации.
- •82. Вихретоковые ип. Амплитудный метод выделения измерительной информации.
- •83. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электроконтактные преобразователи.
- •84. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электронный индикатор контакта.
- •85. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Фотоэлектрические преобразователи и приборы на их основе.
- •86. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Преобразователь фотоэлектрический сортировочный.
- •87. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Линейный растровый фотоэлектрич. Преобразователь. Временные диаграммы перемещения с делением шага на 4.
- •88. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Круговой растровый фотоэлектрический преобразователь.
- •89. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Преобразователь линейных перемещений на дифракционных решетках.
- •90. Основные направления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Координатные измерительные машины.
- •91. Основные напрвления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Электронные уровни.
- •92. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Структурная схема чувствительного элемента электронного уровня.
- •94. Измерение электрических и неэлектрических величин с помощью ип. Кругломеры. Схема автоматического центрирования.
- •95. Основные направления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Фотоэлектрические автоколлиматоры. Схема фотоэл. Автоколлиматора.
- •96. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью измерительных преобразователей. Фотоэлектрические автоколлиматоры. Фотоэлектрический автоколлиматор.
- •97. Основные напрвления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Одночастотный лазерный интерферометр.
- •98. Основные направления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Двухчастотный лазерный интерферометр.
83. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электроконтактные преобразователи.
Электроконтактные преобразователи (ГОСТ 3899-81) предназначены для разбраковки деталей на “годные” и “брак”, рассортировки деталей на размерные группы, а также могут быть использованы в качестве электронного индикатора контакта. Электроконтактные преобразователи входят в состав контрольно-сортировочных автоматов, приборов управляющего (активного) контроля, контрольных приспособлений, применяются в щупах координатных измерительных машин как индикатор контакта и в приспособлениях для измерения малых отверстий (от 1 до 13,5 мм) к оптическим измерительным приборам горизонтального исполнения.
Принцип действия электроконтактного преобразователя заключается в использовании перемещения измерительного стержня для замыкания или размыкания электрических контактов, включенных в электрическую цепь со светосигнальным или исполнительным устройством. Имеются три вида преобразователей: предельные (преобразователи размеров), определяющие соответствие контролируемого размера установленной размерной группе, в частности полю допуска; амплитудные (преобразователи колебания размеров), сравнивающие колебания размера (овальность, биение, плоскостность и т.д.) с допустимым, и индикаторы контакта, фиксирующие “координатное” положение контактного щупа измерительного прибора.
На рисунке 3.13 представлены конструкции электроконтактных преобразователей. Предельный преобразователь (рисунок 3.13,а) модели 233 имеет две пары контактов 2, 3 и 6, 7, замыкание которых происходит при перемещении наконечника 1 измерительного стержня 9 относительно контролируемой детали 10. Движение подвижным контактам 2 и 7 передается от измерительного стержня 9 через рычаг 5. Замыкание каждой пары контактов настраивается микрометрическими винтами 4 и 5 по образцам с предельными размерами I и II.
Амплитудный преобразователь (рисунок 3.13,б) отличается от предельного тем, что он должен выявлять только колебания размера (например, отклонения от круглости, прямолинейности и т. д.) независимо от его значения. Для этого в схему механизма вводят фрикционное звено (полуцилиндр 8 и планка 9), допускающее проскальзывание подвижных элементов преобразователя после замыкания какого-либо из контактов.
При подключении контактов 5, 6 и 1, 2 к светофорному устройству и настройки замыкания контактов (с помощью микрометрических винтов 4 и 3 по измерительной головке 7 или образцовой детали) на допуск отклонения формы (от замыкания одной пары контактов до замыкания другой пары без проскальзывания) форма детали 10 будет в пределах поля допуска при замыкании лишь одной пары контактов или загорании лишь одной лампочки светофора.
Рисунок 3.13 – Электроконтактные преобразователи
84. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электронный индикатор контакта.
Третий вид электроконтактных преобразователей – электронный индикатор контакта используется в электроконтактной головке в составе отдельных приборов различных моделей. Эта головка является приспособлением к горизонтальным оптиметрам, длинномерам, интерферометрам, а также к измерительным машинам. Она предназначена для измерения внутренних размеров от 1 до 13,5 мм с практически нулевым измерительным усилением (около 0,01 сН).
Электронный индикатор контакта (ИК) устанавливают в кассету многооперационных станков (обрабатывающих центров) на координатные измерительные машины (КИМ) не для прямого контроля линейных размеров (диаметр, длина и т.д.), а для определения координат проверяемой точки детали в системе координат станка или КИМ. ИК формирует релейный сигнал о контакте своего наконечника с препятствием (поверхностью контролируемой детали) при движении ИК независимо от ориентации этой поверхности относительно направления движения головки с ИК. По этому сигналу отсчитывают значения трех координат в пространстве.
В качестве примера на рисунке 3.15 приведена электроконтактная головка модели ТР-1 с внутренним контаком. Измерительный рычаг 1, имеющий на одном конце сферический наконечник 2 (или наконечник другой формы), другим своим концом через сменный переходник 3 (адаптер) крепится к центральной части мембраны 12. Мембрана дает возможность поворачивать рычаг 1 в пределах пространственного угла от 0 до 28,5°, что обеспечивает отсчет по координатам X и Y. Измерительный рычаг 1 жестко связан с диском 4, на котором через 120° расположены подвижные контакты в виде шариков 10. В исходном положении каждый шарик опирается на свою пару цилиндров 11 (неподвижные электрические контакты) и электрически замыкает последовательно соединенные цилиндры по отношению к внешнему источнику питания (разъем 6).
Рисунок 3.15 – Электронный индикатор контакта
Такое касание (замыкание) в шести точках создает полную однозначность положения наконечника по трем координатам X, Y и Z. При любом смещении наконечника в момент касания его с контролируемой деталью хотя бы один из шариков отходит от одного из трех пар цилиндров и разрывает электрическую цепь, что является сигналом для снятия отсчета. Головку 5 устанавливают на подвижный кронштейн 8 с помощью штифтов 7 и однозначно базируют с использованием центрового шарика 9.
Перечисленные модели индикаторов контакта имеют угол отклонения измерительного рычага по осям X и Y до 28,5° и линейное перемещение до 17 мм по оси Z, размах срабатывания 2 мкм. Для надежного срабатывания контактов головку ИК герметизируют и наполняют аргоном.