20126

Структурные схемы приборов для измерения линейных и угловых величин. Чувствительные и отсчетные устройства приборов

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В ШОУ значение измеряемой величины представляется в виде взаимного смещения подвижных элементов шкалы и указателя. Если учесть что а принимают как десятую долю интервала деления шкалы то интервал на практике принимается равным 1 мм. Принятый метод определения интервала деления шкалы происходил из практики отсчета десятой доли интервала. Хотя оценка доли деления шкалы не увеличивает точность измерения т.

Русский

2013-07-25

462.5 KB

6 чел.

Структурные схемы приборов для измерения линейных и угловых величин. Чувствительные и отсчетные устройства приборов.

Структурная схема.

  1.  базирующий элемент
  2.  деталь
  3.  чувствительный элемент, который находится под непосредственным воздействием измеряемой величины.
  4.  первичный преобразователь
  5.  отсчетное устройство
  6.  масштабный преобразователь
  7.  пороговое устройство, которое преобразует непрерывный сигал в дискретный

АЦП – аналогово цифровой преобразователь.

ЦПМ – цифровой печатающий механизм

МНИ – машинный носитель информации (дискета).

Чувствительные элементы.

ЧУ – это часть первого в измерительной цепи преобразовательного элемента, находящегося под непосредственным воздействием измеряемой величины.

В зависимости от физического контакта все чувствительные элементы подразделяются на механические, электроконтактные и безконтактные.

А безконтактные подразделяются на пневматические, индуктивные, емкостные, оптические, фотоэлектрические.

  1.  Механические чувствительные элементы.

При соприкосновении наконечника прибора с деталью должен обязательно обеспечиваться точечный контакт для того что бы можно было измерять отдельно и размер и форму детали и что бы уменьшить влияние погрешности изготовления наконечника.

В месте соприкосновения наконечника с деталью возникают деформации.

Измерительное усилие и его колебания являются источником погрешности измерения, зависящих от условия применения приборов, а именно от размеров, формы и материала контролируемых деталей, от жесткости установочного узла, от жесткости корпуса самого прибора и т.д.

Если бы прибор обладал постоянным измерительным усилием, то это привело бы к деформации всей системы и эта деформация оставалась бы постоянной в процессе измерения.

Однако усилие не остается постоянным, а меняется в зависимости от погрешности и направления перемещения измерительного стержня.

Основные показатели измерительного усилия.

P- максимальная величина измерительного усилия

P- полная величина перепада измерительного усилия

P,P- перепад измерительного усилия на прямом и обратном ходе

P – максимальный перепад измерительного усилия в момент реверса

P - местный перепад измерительного усилия

В нормативных документах на измерительные приборы обязательно нормируются величины измерительного усилия и чаще всего нормируется P и P.

Погрешности от измерительного усилия могут быть разделены на 3 группы:

  1.  Погрешность, возникающая в результате упругих деформаций в зоне контакта наконечника и проверяемой детали.
  2.  Погрешность возникающая в результате деформации самой детали.
  3.  Погрешность, которая появляется в результате упругих деформаций установочного узла и детали самого прибора (стойка, кронштейн).

Контактные деформации

В месте соприкосновения наконечника с проверяемой деталью возникает упругая деформация сжатия. Величина этой деформации зависит от материала наконечника, материала детали и их формы.

Для сферических и ножевидных наконечников эта величина может быть определена по формуле Герца:

, где Р – усилие в Н; r – радиус сферы в мм; Eи E- модули упругости наконечника и детали в

Отсчетные устройства.

Эта часть конструкции средства измерения, предназначенная для отсчитывания значений измеряемой величины. Значение может быть определено либо визуально по показанию отсчетного устройства либо регистрации (значение показаний).В соответствии с этим различают визуальные отсчетные устройства и регистрирующие отсчетные устройства.

К визуальным ОУ мы относим шкальныеОУ, цифровые ОУ и сигнальные ОУ.

К регистрирующим ОУ относим 1) самопишущие, 2) цифропечатающие, 3) кодирующие.

Шкальные отсчетные устройства.

В ШОУ значение измеряемой величины представляется в виде взаимного смещения подвижных элементов шкалы и указателя.

Шкалу выполняют как совокупность отметок штрихов, расположенных либо по дуге либо по окружности либо по прямой и изображающих ряд последовательных чисел соответствующих значениям измеряемой величины.

Указатель выполняют в виде стрелки, в виде индекса со штрихом, бывает указатель в виде светового пятна, либо в виде границы света и тени, либо торец поплавка и т.д.

Шкальные отсчетные устройства представляют оператору аналоговую информациюи обладают наглядностью изображения.

a=0,075=0,1

Для нормального глаза при достаточно хорошем освещении (50-60 Лк) расстояние наилучшего зрения принято считать 250-300 мм., при таком расстоянии оператор может длительно наблюдать за относительным расположением цифр, шкал и указателей без значительного утомления глаза.

При расстоянии 250 мм наименьший угол  при котором глаз еще различает раздельно 2 точки равен 1 мкм и в донном случае размер а0,1 мм.

Если учесть что  а принимают как десятую долю интервала деления шкалы, то интервал на практике принимается равным 1 мм.

Принятый метод определения интервала деления шкалы происходил из практики отсчета десятой доли интервала.

Хотя оценка доли деления шкалы не увеличивает точность измерения, т.к. в ряде случаев погрешность СИ бывает равной цене деления и даже больше.

Ширина и длинна штрихов шкалы должны находиться в определенной зависимости от интервала шкалы.

Наилучшая Ширина штриха это 0,1а.

Длина штриха должна быть 2а.

При увеличении ширины штриха до 0,2а погрешность отсчета увеличивается в 2 раза, а если 0,3а – в 5 раз.

Ширина указателя не должна быть шире штриха шкалы.

Погрешность снятия отсчета по шкалам.

Наибольшая погрешность отсчета по шкале складывается из 3-х частей:

  1.  Погрешность изготовления самих шкал.
  2.  Погрешность от расположения отметок шкалы и указателя.
  3.  Погрешность от паралакса.
    1.  При изготовлении шкал различными способами вследствие технологических причин ширина штрихов отметок и расстояние между ними получаются различными как между соседними штрихами, так и между штрихами всей шкалы.

Для шкал изготовленных методом печатания отклонение между любыми штрихами и от штриха к штриху составляет 0,2 мм.

Погрешность снятия отсчета обусловленная неправильностью установки прямолинейной шкалы зависит от угла наклона штрихов шкалы относительно заданного направления.

     

Для уменьшения погрешности из-за неточности установки прямолинейной шкалы в конструкции отсчетных устройств следует предусматривать регулировочные винта или другие подвижки, с помощью которых обеспечивается установка штрихов перпендикулярно заданному направлению.

Для круговых шкал погрешность шкалы складывается из погрешности изготовления шкалы (эксцентриситет) и погрешности установки шкалы.

  1.  Погрешность расположения шкалы и указателя.
    1.  Погрешность от паралакса.

Для уменьшения погрешности от паралакса необходимо либо уменьшать расстояния между плоскостями I и II либо иметь шкалу, которая проекционным способом совмещается с плоскостью в которой расположен указатель, либо иметь зеркальные шкалы, либо применять стрелки с антипаралаксными ножами.

Цифровые отсчетные устройства.

  1.  Механические.  2)Электромеханические. 3)Оптические. 4)Оптоэлектронные

В цифровых отсчетных устройствах результаты отсчета представляются в виде многозначного десятичного числа.

Цифровой отсчет имеет ряд важных преимуществ, особенно в тех случаях, когда необходима высокая точность и быстрота считывания результатов.

В данном случает отсутствует субъективная погрешность отсчета.

Удобно отсчитывать на значительном расстоянии.

Небольшое время снятия отсчета.

Возможность автоматической регистрации результатов измерения, и возможность соединения с информационно измерительными машинами.

Недостаток: 1) абстрактность: 2) данная система очень сложна и очень высокая стоимость, это обусловлено использованием счетчиков, дешифраторы, транзисторные ключи и дт. электрические блоки (они не надежны).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21956. Основные факторы, определяющие инженерно-геологические условия территории региона 1.87 MB
  Результаты воздействия этих факторов в геологическом прошлом отражены в геологическом строении и характере пород и в различных последствиях влияния геологических процессов карст тектоническая нарушенность пород и др. зависят от характера пород образовавшихся в существующее геологическое время. Геология При изучении инженерногеологических условий анализируется геологическое строение и состав пород в соответствии с их генезисом и геохронологическими схемами. Горные породы Земную кору слагают горные породы различные по происхождению и...
21957. Изучение инженерно-геологических условий (региональные, локальные, отдельных объектов и сооружений) 165 KB
  Особенности инженерногеологических свойств грунтов Данные о инженерногеологических и физикомеханических свойствах пород используются при детальном инженерногеологическом картировании инженерногеологических изысканиях для различных видов наземного и подземного строительства и др. Физикомеханическими свойствами горных пород следует называть такие которые определяют их физическое состояние отношение к воде и закономерности изменения прочности и деформируемости. Физикомеханические свойства рыхлых песчаноглинистых отложений существенно...
21958. Методы инженерно-геологических исследований 1.03 MB
  Методы инженерногеологических исследований. Общая систематизация методов инженерногеологических исследований. Новые методы и способы проведения инженерногеологических исследований в РБ. Общая систематизация методов инженерногеологических исследований.
21959. Процесс разработки интерфейса 217 KB
  При этом важно понимать что здесь описываются только методы создания новой системы. Система автоматизации например может быть эффективно использована только в том случае когда пользователь этой системы понимает суть автоматизируемых процессов. Это значит что концепции и суть сложной системы могут быть безболезненно вынесены из интерфейса в документацию освобождая ресурсы дизайнера. Побочным свойством новой системы компьютера Макинтош было то что его интерфейс был понятен и удобен в работе.
21960. Критерии качества интерфейса. Скорость выполнения работы 80 KB
  Скорость выполнения работы Длительность выполнения работы пользователем состоит из длительности восприятия исходной информации длительности интеллектуальной работы в смысле пользователь думает что он должен сделать длительности физических действий пользователя и длительности реакции системы. Как правило длительность реакции системы является наименее значимым фактором.1 Длительность интеллектуальной работы Взаимодействие пользователя с системой не только компьютерной состоит из семи шагов: 1 формирование цели действий 2 определение...
21961. Критерии качества интерфейса. Человеческие ошибки 237.5 KB
  Длительность выполнения работы пользователем состоит из длительности восприятия исходной информации длительности интеллектуальной работы в смысле пользователь думает что он должен сделать длительности физических действий пользователя и длительности реакции системы. Длительность интеллектуальной работы Взаимодействие пользователя с системой не только компьютерной состоит из семи шагов: 1 формирование цели действий 2 определение общей направленности действий 3 определение конкретных действий 4 выполнение действий 5 восприятие нового...
21962. Критерии качества интерфейса. Субъективное удовлетворение 300.5 KB
  Это значит что пользователь обучится пользоваться программой или сайтом только в том случае если он будет уверен что это к примеру сделает его жизнь легче и приятней. Пользователь будет учиться какойлибо функции только если он знает о её существовании поскольку не обладая этим знанием он не способен узнать что за её использование жизнь даст ему награду. одного стимула недостаточно если пользователь не знает за что этот стимул дается. Что нам нужно и что у нас есть Количество подсистем справки нужных для того чтобы пользователь...
21963. Критерии качества интерфейса 171 KB
  Кратковременная память Свойства а точнее ограничения кратковременной памяти КВП являются очень важными факторами при разработке интерфейса. Дело в том что вся обработка поступающей информации производится в КВП в этом кратковременная память сходна с ОЗУ в компьютерах. Сходство однако не является полным так что думать о КВП как об ОЗУ не стоит. Что попадает в КВП.
21964. Составные части программного интерфейса 139.5 KB
  Кнопки Кнопкой называется элемент управления всё взаимодействие пользователя с которым ограничивается одним действием нажатием. Эта формулировка кажущаяся бесполезной и примитивной на самом деле очень важна поскольку переводит в гордое звание кнопок многие элементы управления которые как кнопки по большей части не воспринимаются. Командные кнопки Нажатие на такую кнопку запускает какоелибо явное действие поэтому правильнее называть такие кнопки кнопками прямого действия. С точки зрения разработчика ПО для настольных систем...