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

29939. Криминогенные ситуации, которые могут возникнуть в повседневной жизни. Общие правила личной безопасности в криминогенных ситуациях 36 KB
  Инфекции передаваемые половым путем меры по их профилактике Ответ: Вступление в половые отношения в подростковом возрасте чаще всего происходит по следующим обстоятельствам: алкогольное опьянение насилие скука материальная выгода желание привлечь к себе внимание партнера для самоутверждения как средство доказать свою взрослость. Как правило эти связи приводят к таким последствиям: ранняя беременность которая обычно заканчивается абортом со всеми вытекающими отсюда последствиями; воспалительные заболевания половых путей и...
29940. Действия населения по сигналу «Внимание всем!» 31.5 KB
  2 вопрос: Понятие о ВИЧинфекции и СПИДе. Способы передачи ВИЧинфекции и меры ее профилактики Ответ: В 1981 г. Вирус вызывающий болезнь получил название ВИЧ вирус иммунодефицита человека. Применяемые препараты только продлевают состояние ВИЧинфицированности не давая человеку заболеть СПИДом и погибнуть.
29941. Защита населения от чрезвычайных ситуаций. Комплекс мер, проводимых по защите населения. Организация оповещения и инженерной защиты населения 39.5 KB
  Комплекс мер проводимых по защите населения. Организация оповещения и инженерной защиты населения Ответ: Защита населения от чрезвычайных ситуаций комплекс мероприятий РСЧС взаимосвязанных по месту времени проведения целям ресурсам и направленных на устранение или снижение до приемлемого уровня на пострадавших территориях угрозы жизни и здоровью людей в случае реальной опасности возникновения или в условиях действия опасных и вредных факторов стихийных бедствий техногенных аварий и катастроф. Защита населения от чрезвычайных...
29942. Эвакуация населения из зон чрезвычайных ситуаций. Виды эвакуации 38 KB
  Получив распоряжение на эвакуацию граждане должны подготовить средства индивидуальной защиты личные вещи документы паспорт военный билет диплом об образовании трудовую книжку пенсионное удостоверение свидетельства о браке и рождении детей постельные принадлежности необходимые медикаменты запас продуктов питания на 23 суток. 2 вопрос: Средства индивидуальной защиты: противогаз респиратор ватномарлевая повязка. Их предназначение и использование Ответ: К средствам индивидуальной защиты органов дыхания относятся...
29943. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Основные цели и задачи РСЧС по защите населения от чрезвычайных ситуаций 30.5 KB
  Основные цели и задачи РСЧС по защите населения от чрезвычайных ситуаций Ответ: РСЧС создана для прогнозирования предотвращения и ликвидации различных ситуаций обеспечения постоянной готовности к ним органов государственного управления сил и средств предназначенных для этого. Основные задачи РСЧС: разработка и выполнение законов и других правовых документов по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций; подготовка и выполнение целевых научнотехнических программ направленных на предупреждение аварий и катастроф...
29944. Понятие «дорога», ее составные части. Меры безопасного поведения пешехода на улицах и дорогах 38.5 KB
  Все кровотечения подразделяются на: венозные когда кровь темного цвета непрерывно и медленно вытекает из раны; артериальные когда кровь алого цвета из глубокой раны выбрасывается пульсирующей струей; капиллярные когда кровь сочится по всей поверхности раны; смешанные когда есть признаки артериального и венозного кровотечения. Способы остановки кровотечения: пальцевое прижатие несколько выше раны артериального сосуда находящегося близко к коже. Это дает возможность быстро остановить кровотечение примерно на 35 мин;...
29945. Современный общественный транспорт и его характеристика. Правила безопасного поведения пассажира в общественном транспорте 40 KB
  Правила безопасного поведения пассажира в общественном транспорте Ответ: Общественный транспорт это автобусы троллейбусы трамваи и метро. Правила безопасного поведения пассажиров при пользовании этими видами транспорта: ожидать маршрутные транспортные средства следует только на остановках; садиться в транспорт можно только после его полной остановки; запрещается стоять на выступающих частях и подножках транспортных средств прислоняться к дверям отвлекать водителя разговорами во время...
29946. Регулирование и обеспечение безопасности дорожного движения. Понятие «водитель». Правила безопасного вождения велосипеда (мопеда) 40.5 KB
  Правила безопасного вождения велосипеда мопеда Ответ: Организация и регулирование дорожного движения возложены на Государственную инспекцию безопасности дорожного движения ГИБДД. Обеспечение безопасности дорожного движения это деятельность направленная на предупреждение причин возникновения дорожнотранспортных происшествий и снижение тяжести их последствий. Оно достигается: содержанием дорог в соответствии с установленными требованиями и обустройством их объектами сервиса исправным техническим...
29947. Обеспечение пожарной безопасности в местах проживания 40.5 KB
  Обязанности граждан по соблюдению мер пожарной безопасности Ответ: Причинами пожаров в жилых производственных и служебных помещениях чаще всего являются неисправности электросети и электроприборов утечка газа загорание бытовых приборов оставленных без присмотра под напряжением применение самодельных и неисправных отопительных приборов использование бензина керосина и других горючих веществ для разжигания печей оставление открытыми топок шалости детей с огнем неосторожность при курении и множество...