Laboratoorse töö nr. 1 aruanne - Nihkeanduri kalibreerimine (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Automaatika instituut
Mõõtmine ISS0050
Laboratoorse töö nr. 1 aruanne
Nihkeanduri kalibreerimine
Rein-Sander Ellip
112989 IAPB21
Tallinn 2012 Üldine iseloomustus: takistuse väärtuseks ning elektriskeemi, mis muundab takistuse väärtuse pingesignaaliks U.
Töö eesmärk: Selgitame, kui palju anduri tegelik karakteristik U() erineb temale omistatud nimekarakteristikust Un() = C* ja kui täpselt seda erinevust saab mõõta.
Skeem:
Mõõtetulemused ja arvutused:
Katse Pöördenurk Väljundpinge Väljundpinge Nominaalpinge Uv (V) Uk (V) nr. (deg) koormuseta koormatult Un (V) (deg) Uv (V) Uk (V) 1. 0 0,000002 0,000003 0 0,5 0,001000 0,001000 2. 33 0,59070 0,61341 0,71577 0,5 0,0097 0,0100 3. 66 1,3228 1,2443 1,43154 0,5 0,0306 0,0300 4. 99 2,0411 1,8983 2,14731 0,5 0,0363 0,0352 5. 132 2,7941 2,5052 2,86308 0,5 0,0424 0,0400 6. 165 3,4791 3,1347 3,57885 0,5 0,0478 0,0451 7. 198 4,1843 3,7856 4,29462 0,5 0,0535 0,0503 8. 231 4,8987 4,4825 5,01039 0,5 0,0592 0,0559 9. 264 5,6081 5,2439 5,72616 0,5 0,0649 0,0620 10. 297 6,3285 6,0655 6,44193 0,5 0,0706 0,0685 11. 330 7,0744 7,0457 7, 1577 0,5 0,0766 0,0764
C=0,02169 ( )
Rk=90000 ()
Nominaalpinge Un=C*
§ §Xp ·· Uv, Uk on leitud valemist r ¨ a b¨¨ 1¸¸ ¸¸ X , kus Xp on piirkond ja X näit. Piirkonnal 0,1V on ¨ © © X ¹¹ a=0,02 ja b=0,01, piirkonnal 1V a=0,015 ja b=0,002 ning piirkonnal 10V a=0,01 ja b=0,002 Katse Pöördenurk u() u(Uv) u(Uk) v k u(v) U(v) nr. (deg) 1. 0 0,204 0,000577 0,000577 0,000002 0,000003 0,066542 0,133083 2. 33 0,204 0,005588 0,005759 -0,12507 -0,10236 0,066773 0,133547 3. 66 0,204 0,017657 0,017294 -0,10874 -0,18724 0,068842 0,137684 4. 99 0,204 0,020974 0,020315 -0,10621 -0,24901 0,069767 0,139533 5. 132 0,204 0,024452 0,023118 -0,06898 -0,35788 0,07089 0,14178 6. 165 0,204 0,027616 0,026026 -0,09975 -0,44415 0,072042 0,144085 7. 198 0,204 0,030873 0,029032 -0,11032 -0,50902 0,073353 0,146705 8. 231 0,204 0,034173 0,032251 -0,11169 -0,52789 0,074801 0,149603 9. 264 0,204 0,03745 0,035768 -0,11806 -0,48226 0,076354 0,152708 10. 297 0,204 0,040777 0,039562 -0,11343 -0,37643 0,07804 0,15608 11. 330 0,204 0,044222 0,04409 -0,0833 -0,112 0,079894 0,159788
v=Uv-Un
k=Uk-Un
Koormamisel tekkiva vea k' leidmine lähtuvalt Uo, R, Rk väärtustest:
R= 40000 () R=R1+R2
R1k=(R1)II(Rk)= (paralleelühendus) =R1*Rk/(R1+Rk)
R2k=(R1)II(Rk)= (paralleelühendus) =R2*Rk/(R2+Rk)
R1()=R* /330 R1 (0)=0 () R1 (330)=40000 () R2=R-R1
U()=Uo*R1k/(R1k+R2)
Uo=max Ui=U(=330o) Uo=330*C=7,16 (V)
k'=
R1 R1k R2 R2k k' 0 0 40000 27692 0 4000 3830 36000 25714 0,027308 8000 7347 32000 23607 0,094611 12000 10588 28000 21356 0,182676 16000 13585 24000 18947 0,275128 20000 16364 20000 16364 0,35685 24000 18947 16000 13585 0,412692 28000 21356 12000 10588 0,426244 32000 23607 8000 7347 0,378442 36000 25714 4000 3830 0,245776 40000 27692 0 0 0,0023 Graafikud
v±U(v) 0,25
0,2
0,15
v±U(v) 0,1
0,05
0 0 33 66 99 132 165 198 231 264 297 330 -0,05
-0,1
Koormatud anduri mõõteviga katseandmetest k ja arvutuslik k' 1,05 1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 k 0,4 0,35 0,3 k' 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 33 66 99 132 165 198 231 264 297 330 (deg)