Реферат по предмету "Радиоэлектроника"

Узнать цену реферата по вашей теме


Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно-оптических датчиков перемещений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И
МАТЕМАТИКИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по курсу "Основы метрологии и измерительной техники".
Факультет автоматики и
вычислительной техники
Кафедра "Электронно-
вычислительная аппаратура
Москва - 1998
Изучение и исследование средств измерений электрических и неэлектрических величин.
Методические указания к лабораторным работам являются составной частью программы по дисциплине "Основы метрологии и измерительной техники " , изучаемой студентами 2-го курса специальности 2101 - ЭВМ. системы , комплексы и сети.
Лабораторные работы выполняются в объеме 18 часов.
Основным содержанием лабораторных работ является получение практических навыков работы с современными измерительными приборами, изучение методик определения основных метрологических характеристик измерительных преобразователей и построение алгоритмов практического применения преобразователей в системах с электронно-вычислительной аппаратурой.
Часть 2-3. Исследование функций преобразования и метрологических характеристик бесконтактных волоконно- оптических датчиков перемещений.
1.Цель работы, ее краткое содержание.
Целью данной работы является освоение методик определения основных метрологических и эксплуатационных характеристик первичных измерительных преобразователей информации на примере бесконтактного волоконно- оптического датчика перемещений , а также разработка алгоритма адаптации в системы ,содержащие средства вычислительной техники.
2.Теоретические сведения.
Исследуемый в лабораторной работе бесконтактный волоконно- оптический преобразователь перемещений представляет собой систему состоящую из источника излучения ,примо- предающего волоконно- оптического канала и фотоприемника. Здесь поток излучения от источника 1 вводится в предающий световод 2 и на его выходе формируется расходящийся поток излучения в виде конуса, ограниченного апертурой оптических волокон. При падении потока на поверхность объекта часть его отражается и попадает в приемный световод 3 ,проходит по нему в фотоприемник 4, где преобразуется в электрический сигнал. Если изменять расстояние между торцом приемо- предающего световода от нуля , то премещение и выходной ток фотоприемника связаны зависимостью , показанной на рисунке 2.
Рис.1 Схема волконно-оптического Рис2 Типичная зависимость
датчика.
Зависимость имеет восходящий участок, обусловленный увеличением потока, попадающего в приемный световод, участок максимума ,где наступает равновесие между потоком, входящим в приемный канал и выходящим за его пределы и падающий участок , где преобладает поток ,выходящий за границу приемного световода.
На характеристике видны два квазилинейных участка из которых могут быть сформированы функции преобразования ВОД , являющиеся основной метрологической характеристикой. Наиболее часто для преобразования перемещения в электрический сигнал используется восходящий участок , гду крутизна существенно больше.
Преобразователи такого типа , получившие применение для бесконтактного преобразования перемещений в электрический сигнал в сложных условиях окружающей среды , имеют индивидуальные функции преобразования и для каждого экземпляра определяются отдельно.
Функция преобразования на восходящем участке с достаточной степенью точности можно апроксимировать полиномом третьей степени:
Коэффициенты определяются из соотношений:
А = ------------------------------------------------------------------------ ---
А = ------------------------------------------------------------------------ ----------
А = ------------------------------------------------------------------------ --------------
А =------------------------------------------------------------------------- ---------------
---------------------------------------------------------------------------- ------------
где- = 0,1... - номер экспериментальной точки функции преобразования; - число полученных значений функции преобразования ; А -отклик ВОД при - ом значении входного параметра; х - приращение входного параметра.
Положение начальной установки датчика относительно отражающей поверхности определяется точкой перегиба функции .
3. Оборудование лабораторного стенда
При проведении экспериментальных исследований в данной работе используется следующее оборудование: осциллограф, цифровой вольтметр, специальный штатив с возможностью контроля перемещений ,волоконно-оптический датчик.
Питание волоконно-оптического датчика осуществляется от централизованного источника питания.
4. Методика проведения работы. 1. Изучить описание проведения лабораторной работы. 2. Подготовить измерительную установку к работе. Для этого необходимо: включить питание датчика, включить измерительные приборы и дать им прогреться в течении 15 мин.; установить терец световода над исследуемым участком отражающей поверхности; подключить выход ВОД ко входу цифрового вольтметра. 3. Снять и построить функцию преобразования ВОД . Для этого необходимо: -отвести общий торец световода с помощью микрометричекой пары до положения, когда на вольтметре появится максимальное значение напряжения: -подводя общий торец световода к отражающей поверхности через каждые 500 мкм зафиксировать и записать значения показаний вольтметра; -определить примерное положение точки перегиба функции преобразования как
-установить преобразователь в положение соответствующее этой точке по показанию вольтметра; -отводя датчик вверх и вниз от точки перегиба снять показания вольтметра через каждые 500 мкм; -повторить эти действия 10 раз, данные занести в таблицу. 4. По данным экспериментального исследования построить функцию преобразования по средним значениям экспериментальных точек. 5. По этим же данным определить: -максимальное значение доверительного интервала для Р=0,95 ,используя таблицы Стьюдента: -гистограмму распределения погрешностей. 6.Построить алгоритм и вычислить коэффициенты апроксимирующего полинома. 7. Провести исследование влияния одного из дестабилизирующих факторов по указанию преподавателя.
5. Требование к отчету по выполненной работе. В отчет по лабораторной работе необходимо включить: 1. Цель работы. 2. Структурную схему определения параметров ВОД. 3. Протоколы измерений. 4. Графические зависимости. 5. Алгоритм расчета и величины коэффициентов апроксимирующей функции.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.