Название: Основы проектирования приборов и систем : сборник лабора-торных работ (Шивринский, В. Н.)

Жанр: Информационные системы и технологии

Просмотров: 3640


Задание 9

Составить программу и провести статистические исследования характери-стик измерительных механизмов с емкостными преобразователями.Для чего, используя результаты исследований по заданию 8, наметить зна- чения подаваемого на вход прибора напряжения Uвх. Затем (на каждой выбран- ной точке шкалы) провести измерения выходного напряжения (Uвых) 50 раз.Результаты пятидесяти измерений для каждой точки шкалы хранить в со-ответствующем массиве (Mi, i = 0, 1, 2,...).По результатам измерений определить математическое ожидание  выход-

i

 
ного напряжения для каждой точки шкалы Ui и дисперсию .

Построить графики зависимостейи (6.4)

 = f4(Uвх).            (6.5)Сделать выводы по результатам исследований.7. Исследование поплавкового датчика автомобильного топливомераБольшинство методов измерения количества топлива сводится к из-

 

 
мерению его уровня. Количество топлива и его уровень связаны между собой функциональной зависимостью, определяемой формой топливного бака [4]. В современных автомобилях широко используются поплавковые топливомеры с реостатными преобразователями (рис. 7.1). Поплавковый топливомер состоит из датчика, расположенного в топливном баке, и ука- зателя, смонтированного на приборной доске автомобиля. Датчик измеря- ет уровень топлива h и выдает результат измерения в виде электрического сопротивления Rвых.Рис. 7.1. Схема датчика поплавкового топливомера:а) положения поплавка; б) реостатный преобразователь

Указатель представляет собой электроизмерительный прибор, шкала которого отградуирована в единицах количества топлива. Измерительная схема топливомера находится в корпусе указателя.Устройство реостатного преобразователя показано на рис. 7.2. Преоб- разователь состоит из обмотки 2, расположенной на каркасе 1, и щетки 3, укрепленной на оси 4. Щетка 3 касается провода 2.Рис. 7.2. Реостатный преобразовательВыходной сигнал со щетки снимается с помощью неподвижного токо- съемного кольца 5. Форма каркаса зависит от вида функции преобразова- ния (линейная, нелинейная). Каркас изготавливается из диэлектрика или металла (например, дюралюминия с анодированной поверхностью). Про- волока для обмотки выполняется из сплавов (сплав платины с иридием, константан, нихром, фехраль) и изолируется эмалью или оксидной плен- кой. Для обеспечения электрического контакта в месте касания обмотка зачищается от изоляции, щетка прижимается к обмотке силой 10-3–10-4 Н.Поплавковым топливомерам свойственны методические и инструмен-тальные погрешности. К методическим погрешностям относят:а) погрешности,  обусловленные  изменением  положения  топлива  в  баке при продольных и поперечных наклонах автомобиля и при движении автомобиля с ускорениями;б) погрешности,  вызванные  влиянием  температуры  на  уровень  топлива(в соответствии с коэффициентом объемного расширения топлива);в) погрешности, обусловленные отклонениями в размерах баков и их ус- тановкой по сравнению с исходными данными, принятыми при тари- ровке и расчете.

Инструментальные погрешности топливомера аналогичны погрешно- стям других электромеханических приборов. Они определяются несовер- шенством механических и электрических элементов, наличием сил тре- ния,  люфтов,  влиянием  температуры  на  механические,  электрические и магнитные свойства деталей и узлов.Зависимость изменения выходного сопротивления от перемещения щетки имеет ступенчатый характер, так как сопротивление изменяется скачками на значение сопротивления одного витка. Это вызывает погреш- ность преобразования.Максимальная приведенная погрешность при этом = R/R,  (7.1)здесь R – максимальное сопротивление одного витка; R – полное сопротивление преобразователя.В лабораторной установке положение поплавка определяется мерной линейкой с нониусным отсчетом. Выходное сопротивление датчика изме- ряется с помощью цифрового автоматического моста Е7-8.Задание 10Определить статическую характеристику Rвых(h) «сухого» датчика и по- грешность вариации в каждой точке характеристики. Для чего, плавно изменяя положение датчика от 0 до hmax, снять зависимостьRвых = f1(h).           (7.2)Затем, плавно изменяя положение датчика от hmax до 0, снять зависимостьRвых = f2(h).  (7.3)Определить погрешность вариации как разность функций f1 и f2вар = f1(h) – f2(h).           (7.4)Построить графики зависимостей (7.2 – 7.4).По уравнению (7.1) определить максимальную приведенную погрешность, вызванную ступенчатым характером изменения выходного сопротивления дат- чика.Оценить влияние жидкости на метрологические характеристики датчика. Определить вариацию, чувствительность, порог чувствительности датчика. Сделать выводы по результатам исследований.