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

22791. Західна України у 1918р. 40.5 KB
  Проголошення Української Народньої Республіки 22 січня 1918 року знайшло гучний відгомін у Західній Україні хоч тоді не можна було думати про конкретне об'єднання всіх українських земель. Коли у вересні 1918 року скапітулювала Болгарія й коли було ясно що АвстроУгорщина захитусться в Галичині почали вживати заходів щоб перебрати владу на випадок розвалу АвстроУгорщини. З початку жовтня 1918 року почали підготовляти політичне управління Галичиною. Взагалі події що відбувалися у вересні жовтні того року в Галичині показують яка...
22792. Входження зх..Укр. земель 32 KB
  земель Перебування роз'єднаних укр. Западноукр. Гітлер розглядав У як майбутній плацдарм у завоюванні СРСР використовував укр. Радянському Союзу передавалися усе західноукр.
22793. Напад Німеччини на СРСР та окупація України 30.5 KB
  ОУН. Виникають 2 фракції: ОУНМ А. Мельник; ОУНБ С. ОУН з радістю зустріли німців бо вважали що німці допоможуть створити незалежну У.
22794. Німецько-фашистський окупаційний режим в Україні 37 KB
  На землях південної України між Дністром і Південним Бугом із центром в Одесі утворено Трансністрію яку разом із Північними Буковиною та Бессарабією передано Румунії. Найбільші підприємства України були поділені між німецькими промисловими магнатами. Жодних законів на захист населення окупованої України не існувало. Керівник рейхс комісаріату Україна Еріх Кох заявив своїм підлеглим у вересні 1941 року: Наше завдання полягає в тому щоб вилучити з України все до чого дійдуть наші руки і в цьому ми не звертатимемо жодної уваги на...
22795. Окупаційний режим та Рух Опору в Україні 30.5 KB
  польські організації; сили ОУН . До початку війни ОУН співробітничала з гітлерівцями у німецькій армії був створений Легіон укр. Прагнення ОУН знайти рівновагу між власними інтересами і цілями фашистів не дали результату. ОУНБ починає формувати армію до якої були включені сили ОУНМ та всі розрізнені загони.
22796. Звільнення України від німецько-фашистських загарбників. Політичні наслідки Другої світової війни та українське питання 25.5 KB
  Гітлерівське командування втратило 73 тис. солдатів і офіцерів у тому числі 182 тис. Фашисти втратили 100 тис. солдатів і офіцерів; 615 тис.
22797. Курс на перебудову: плани та реальності його здійснення в Україні 37 KB
  Перш ніж горбачовські реформи дійшли до України тут сталася катастрофа глобального значення: 26 квітня 1986 р. Величезна радіоактивна хмара покрила багато районів України Росії Білорусії а згодом поширилася на землі Польщі та Скандинавії. Постали Українська республіканська партія Демократична партія України партія зелених та ін. На діаметрально протилежних позиціях стояла Комуністична партія України.
22798. Разработка заказной спецификации на аппаратные средства ЭВМ 30.85 KB
  Наличие хорошего сетевого адаптера, встроенного или внешнего; Наличие мощного процессора и видеоадаптера, необходимого для обработки трехмерной графической информации, а так же достаточная емкость ОЗУ.
22799. Визнання Української держави світовим співтовариством. Міжнародне співробітництво незалежної України 31 KB
  Міжнародне співробітництво незалежної України. Важливим кроком в цьому відношенні став робочий візит міністра закордонних справ України Б. Визначною подією в двосторонніх відносинах України з Канадою став офіційний візит до Києва прем’єрміністра Канади Ж. Важливим кроком на шляху підтвердження вірності України європейському вибору поглиблення її відносин з Францією стало проведення 1 березня 1999р.