Оптические датчики ДО-х01

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Апреля 2012 в 12:07, курсовая работа

Краткое описание

Сенсоризация производственной деятельности, т. е. замена органов чувств человека на датчики, должна рассматриваться в качестве третьей промышленной революции вслед за первыми двумя — машинно-энергетической и информационно-компьютерной. Потребность в датчиках стремительно растет в связи с бурным развитием автоматизированных систем контроля и управления, внедрением новых технологических процессов, переходом к гибким автоматизированным производствам.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………..
1 Оптические датчики……………………………………………………….
1.1 Датчик барьерный……………………………………………………….
1.2 Датчик диффузный………………………………………………………
1.3 Датчик рефлекторный…………………………………………………….
1.4 Датчик с волоконной оптикой……………………………………..
Оптические датчики ДО-х01………………………………………………
Расчет………………………………………………………………………
Заключение…………………………………………………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………

Скачать в ZIP архиве (923.21 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Оптические датчики.doc

— 1.66 Мб (Скачать файл)
     Расстояние  до xmax, мкм      Показания вольтметра, В      Разность  соседних показаний, В
     0      3,30       
     -300      3,13      0,20
     -600      2,60      0,50
     -900      1,78      0,82
     -1200      0,92      0,86 - максимум
     -1500      0,29      0,63
     -1800      0,18      0,11

     Дальнейшие  измерения расстояния будут вестись  относительно точки х0, соответствующей напряжению (1,78+0,92)/2 = 1,36 В

  1. Находим напряжение в 10 точках, в две стороны от х0 с шагом 100 мкм. Измерение в каждой точке производится 6 раз.
     Результаты измерений  и средние значения
     x, мкм                    U, B                           Uср, В
     -500      0,24      0,24      0,24      0,24      0,24      0,24      0,24
     -400      0,38      0,37      0,37      0,36      0,37      0,37      0,37
     -300      0,56      0,56      0,56      0,55      0,56      0,56      0,558333
     -200      0,8      0,79      0,79      0,78      0,79      0,79      0,79
     -100      1,06      1,04      1,05      1,04      1,05      1,05      1,048333
     0      1,36      1,36      1,34      1,33      1,34      1,34      1,345
     100      1,64      1,72      1,68      1,62      1,62      1,63      1,651667
     200      2      2,01      2      1,9      1,9      1,95      1,96
     300      2,25      2,3      2,26      2,2      2,19      2,2      2,233333
     400      2,5      2,55      2,52      2,47      2,45      2,46      2,491667
     500      2,77      2,74      2,73      2,66      2,66      2,69      2,708333

  1. Для каждого расстояния находим среднеквадратическое отклонение, относительную погрешность и доверительный интервал.
     Расчет погрешностей              
     x, мкм      Среднеквадр. отклонение      Относительная погрешность      Доверительный интервал
     -500      0      0,00%      0,000000
     -400      0,006324555      1,71%      0,016444
     -300      0,004082483      0,73%      0,010614
     -200      0,006324555      0,80%      0,016444
     -100      0,007527727      0,72%      0,019572
     0      0,012247449      0,91%      0,031843
     100      0,040207794      2,43%      0,104540
     200      0,050990195      2,60%      0,132575
     300      0,043665394      1,96%      0,113530
     400      0,038686776      1,55%      0,100586
     500      0,045350487      1,67%      0,117911

     

  1. По средним  значениям напряжения и с учетом доверительного интервала строим график функции преобразования датчика:

      График можно  аппроксимировать кубическим полиномом

         ,где коэффициенты определяются  по формулам:

       

       

       

       

     где:

     j= 0,1... - номер экспериментальной точки функции преобразования;

     n - число полученных значений функции преобразования (n=11);

     Aj - отклик ВОД при j-ом значении входного параметра;

     Dхi - приращение входного параметра (Dхi=0,1 мм). 

     Часть 2. Исследование влияния условий (типа поверхности) на функцию преобразования.

     Измерения производятся для четырех типов  поверхности: отражающая поверхность, белая бумага, черная бумага и текстолит. Измеряем напряжение на выходе датчика в точках от x=0 до значения, при котором напряжение будет максимальным, с шагом 200 мкм.

     x, мкм      Тип поверхности              
            отражающая      белая      черная      текстолит
     0      0,37      0,53      0,048      0,35
     200      0,43      0,65      0,127      0,35
     400      0,47      0,82      0,145      0,355
     600      0,575      1,02      0,173      0,36
     800      0,7      1,24      0,187      0,365
     1000      0,89      1,44      0,2      0,372
     1200      1,245      1,66      0,203      0,38
     1400      1,62      1,8      0,21      0,38
     1600      1,9      1,87      0,21      0,38
     1800      2,15      1,93      0,205      0,385
     2000      2,4      1,95      0,2      0,38
     2200      2,5      1,94      0,19      0,375
     2400      2,48      1,93      0,18      0,37
     2600      2,47      1,92              

 

 

     

     Вывод

     Работа волоконно-оптического датчика зависит от состояния поверхности рабочей пластины, ее коэффициента отражения и степени рассеивания света при отражении от поверхности. Функция преобразования датчика индивидуальна для каждого сочетания датчик — поверхность. Размер (длина) рабочего участка характеристики определяется рассеиванием света от поверхности, а угол наклона — коэффициентом отражения света. Датчик характеризуется полным отсутствием влияния на объект.

     Погрешность (абсолютная) микрометра при измерениях составляла 5 мкм. А погрешность вольтметра — во втором знаке после запятой, то есть при измерениях с металлической пластиной она составила до 0,05 Вольта. Вольтметр обладает тремя с половиной разрядами, но случайная погрешность из-за непрерывного изменения показаний в данном случае оказалась выше. 


Информация о работе Оптические датчики ДО-х01