Tallinna Tehnikaülikool Automaatika instituut Mõõtmine ISS0050 Laboratoorne töö nr 1 Nihkeanduri kalibreerimine Töö mõõdetud Töö esitatud Töö kaitstud Tallinn 2011 AUTORIDEKLARATSIOON Deklareerin, et olen antud laboratoorse töö teostanud vastavalt eeskirjale, mõõtmisi olen teostanud koos etteantud brigadiriga . Aruande olen koostanud ise. Autor Üldine iseloomustus: Nihkeandur sisaldab reostaatmõõtemuunduri, mis muundab pöördliikumise 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. Töökäik: Skeem: E = 24 V R = 40 k Rk =...
11 81 37 7 26 73 12 17 27 27 95 49 SUM 576 717 465 712 632 /100 5,76 7,17 4,65 7,12 6,32 9. ua= 0,00103 mm u= 0,002058967 mm Mõõtemääramatus Laiendmääramatus k= 1 umi= 0,00206 mm jv= 0,001 mm uread= 0,00058 mm Umet - Ühele detailile kordus mõõtmisi ei esinenud, seega selle kompnendi väärtus on vähene Utemp - Temperatuuri hälve on vähene, seega me ei arvesta seda möötu ub= 2 U= 4,00001 mm See ongi laiendmääramatus 10 H 6 L 115...
Siluge saadud graafikud. 12. Leidke liitmääramatus U C ( N 1 ) = ( I U ) 2 + (U I ) 2 + 2 I U U I ja samal põhimõttel leitud valemi järgi määramatus U C () juhendaja poolt etteantud juhtudel (Nii nagu sisendsuuruste I ja U vahel valitseb ka sisendsuuruste U ja vahel funktsionaalne sõltuvus, mille korral korrelatsioonikoefitsient võrdub ühega. 13. Leidke r ja tema A-tüüpi laiendmääramatus U A (r ) . Vooluallika kasutegur ja võimsus Jrk. I U N1 -U r R R/r Nr. mA V mW % V 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10....
võrdne positiivse ruutjuurega summast, mille liikmed on nende hinnangute dispersioonid või kovariatsioonid ja mida liitmisel kaalutakse vastavalt sellele, kuidas mõõtetulemus muutub sõltuvalt nende suuruste väärtuste muutumisest. Liitstandardmääramatus, mida tähistatakse u(y)-ga, määratakse kõigi mõõteülesandes osalevate suuruste xi standardmääramatuse u(xi) põhjal. 40. Laiendmääramatus Laiendmääramatus on parameeter, mis annab mõõtetulemuse ümber niisuguse vahemiku, et see sisaldab eeldatavasti suuremat osa mõõtesuurusele mõeldavalt omistavate väärtuste jaotusest. Laiendmääramatust tähistatakse tähega U ja saadakse liitstandardmääramaatuse u(y) korrutamisel katteteguriga k. U= k*u(y) 41. Kattetegur Kattetegur on arv, mida kasutatakse kui liitmääramatuse korrutistegurit, et saada laiendmääramatust....
u() Standardmääramatus u()=/ 6 u(Uvi) - Liitstsandardmääramatus koormamata katsest 2 2 U U u ( U vi ) = vi u ( U vi ) + vi u () U vi 2 2 U U u ( U vi ) = vi u ( U vi ) + vi u () U vi U(Uvi) Laiendmääramatus koormamata katsest katteteguriga k=2 U(Uvi) = 2 x u(Uvi) Uki' koormamisel tekkiv viga arvutuslikult lähtudes R, Rk, väärtustest k Koormatud anduri katsest arvutatud mõõteviga k=Uk - C× U0 U ki ' = -C ( R - R1 ( ) ) ( R1 ( ) + Rk ) 1+ R1 ( ) Rk Sellega kinnitan, et see töö on tehtud minu poolt ja ma pole kasutanud kõrvalist abi....
MÕÕTMESTAMINE JA TOLEREERIMINE 2 ×16 tundi Teema Kestvus h 1. Sissejuhatus. Seosed teiste aladega 2 Mõisted ja terminiloogia. GPS standardite maatriksmudel 2. Geometrilised omadused. Mõõtmestamise 2 üldprintsiibid. Ümbrikunõue, maksimaalse materjali tingimus 3. ISO istude süsteem. Tolerantsiväljad 2 4. Istud. Võlli ja avasüsteem 2 5. Soovitatavad istud. Istude rahvuslikud süsteemid 2 6. Istude kujundamise põhimõtted 2 Istude analüüs ja süntees 7. Liistliidete tolerantsid. 2 Üldtolerantsid 8. Geomeetrilised hälbed. Kujuhälbed. 2 Suunahälbed 9. Viskumise hälbed. Asetsemise hälbed. Lähted 2 Nurkade ja koonuste hälbed ja tol...
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Infotehnoloogia teaduskond Automaatikainstituut OLGA DALTON 104493IAPB Töö nr 1 nimetusega NIHKEANDURI KALIBREERIMINE Aruanne aines ISS0050 Mõõtmine Õppejõud: Rein Jõers Tallinn 2011 Üldine iseloomustus Nihkeandur sisaldab muunduri, mis muundab pöördliikumise pingesignaaliks U. Töö eesmärk Selgita, kui palju anduri tegelik karakteristik U() erineb temale omistatud nimikarakteristikust Un()=C· ja kui täpselt seda erinevust saab mõõta. Töö käik C = 28,6 mV/deg Rk = 90000 R = 40000 nr i Uvi(V) Uki(V) Nominaalne i Viga Uv u()(°) u(Uv)(V) v k (°) Un= C·(V) (°) 1 0 0,01249 0,05952 0 0,5 0...
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Infotehnoloogia teaduskond Automaatikainstituut Töö nr 1 nimetusega NIHKEANDURI KALIBREERIMINE Aruanne ai nes ISS0050 Mõõtmi ne Õppejõud: Rein Jõers Tallinn 2011 Üldine iseloomustus Nihkeandur sisaldab muundurit mis muundab pöördliikumise pingesignaaliks U. Töö eesmärk Selgita, kui palju anduri tegelik karakteristika U() erineb temale omistatud nimikarakteristikust Un()=C ja kui täpselt seda erinevust saab mõõta. Töö käik C = 28,6 mV/deg Rk= 90000 R= 40000 ,kus Xp on piirkond ja X näit. Piirkonnal 0,1 V on a =0,02 ja b = 0,01, piirkonnal 1V ja 100V a=0,015V ja b= 0,002V ning piirkonnal 10V a=0,01 ja b= 0,002. Standardmääramatused Mõõtevead Liitmääramatus Laiendmääramatus U0 = U(=330º)=9,4208 k' = U'-Un Un=C* R2=R-R1 nr UV UK UV v k k' Un u(v)...
Viga sisendühikutes Uv = |Uv Un| Koormamata anduri mõõteviga väljundühikutes i = |Uv / 0,040| Koormatud anduri mõõteviga Uk = |Uk Un| Uvvi multimeetri viga u(U) Standardmääramatus u(U) = Uv/ 3 u() Standardmääramatus u()=/ 6 u(Uvi) - Liitstandardmääramatus koormamata katsest 2 2 Uvi Uvi u(Uvi)= u Uvi u Uvi U(Uv) Laiendmääramatus koormamata katsest katteteguriga k=2 U(Uv) = 2 * u(Uv) Uk' koormamisel tekkiv viga arvutuslikult lähtudes R, Rk, väärtustest R 1 Rk U0 R k R 1 Uk' = R1 R k R2 R1 R k R1() = R * /330 R2() = R R1() k viga katseandmetest. k = Uk C* Nurk Uv V Uk V Un Uv i Uk Uvv %...
68 % 32 % xl xl xm x xm - u xm + u Joonis 1. Usaldusnivoo 68%. Usaldusnivoo tõstmiseks kasutatakse kattetegurit. Liitmääramatuse läbikorrutamisel katteteguriga k saadakse laiendmääramatus U: U = k uC . Kattetegur k sõltub mõõtetulemuste jaotusest ja soovitavast usaldusnivoost. Näide 3. Normaaljaotuse eeldusel on usaldusnivoo p = 90 % korral kattetegur k = 1,65. p = 95 % korral on kattetegur k = 1,96 ja usaldusnivoo p = 99 % korral k = 2,58. 12 Mõõtmisteooria alused 3. Mõõtetulemus kui juhuslik suurus...
v koormamata anduri viga v=Un-UV k koormatud anduri viga k=Un-Uk Uv pinge mõõtmise piirviga uv=(0,01+0,002(10/UV-1))*Uv Uk pinge mõõtmise piirviga uk=(0,01+0,002(10/Uk-1))*Uk nurga mõõtmise piirviga =0,5 u() nurga standardmääramatus u()= /=0,2041 u(Uv) pinge standardmääramatus u(Uv)= v/ u(Uk) pinge standardmääramatus u(Uk)= k u(v) mõõtevea standardmääramatus u(v)= U(v) mõõtevea laiendmääramatus U(v)=2*u(v) Andmed ja valemid R= 40 k Rk = 90 k U0=8,6361 U`= R1k= R2=R-R1 R1=R k`= U`-c* Nr R1 R1k R2 U` k` 1 0 0 0 40000 0 0 2 33 4000 3829 36000 0,8304 -0,03321 3 66 8000 7348 32000 1,6125 -0,11472 4 99 12000 10588 28000 2,3697 -0,22113...
läbivajumine ning mitteparalleelsus või mitteristseis uENV on keskkonnast põhjustatud määramatus, mis on põhjustatud temperatuuri mõjust etalonile ja on arvutatav lineaarpaisumiskoefitsiendi määramatuse ning temperatuuri mõõtmise määramatuse alusel. uOBJ, tuleneb mõõdetava objekti iseärasusest, pinnakaredus, pinnarikked, pinnakõvadus jm. Laiendmääramatus U on arvutatav valemiga: U = k . u, kus k on kattetegur. Katteteguri k väärtus tuleb valida sõltuvalt konkreetsest tingimusest, soovitav on võimaluse korral kasutada k = 2. 23. MÕÕTEMÄÄRAMATUSE KOMPONENDID PIKKUSTE MÕÕTMISEL Mõõtemudel: LREAL=LMI+ KREAD+ KMET+ KENV+ KOBJ, kus: - LREAL on tõeline mõõtetulemus, - LMI on mõõtevahendi näit arvestades kalibreerimisel saadud parandit, - KREAD on parand lugemi võtmisest (ümmardamine ning parallaks),...
Jää paksusel üle 50cm on suurim lubatud sõidukiirus 70km/h. Pukseerimisel: 50km/h Pukseeritava seadme veol: 25km/h Mopeed: 45km/h Pisimopeed: 25km/h Liikurmasin: 40km/h Tasakaaluliikur: 20km/h Maastikusõiduk: 50km/h (LS § 15 lg 1) 38. Selgita kiiruse mõõtetulemuse arvutamise põhimõtted. Lõplikuks mõõtetulemuseks on kiirusmõõturi lugem, millest lahutatakse laiendmääramatus . (Määrus ,,Nõuded kiirusmõõturi ja kiirusmõõtesüsteemi mõõteprotseduurile ning mõõtetulemuste töötlemisel" § 9 lg 5) 39. Selgita alkoholi piirmäära ületamist ja joobeseisundit? Piirmäära ületamine: Alkoholipiirmäära ületamisel on juhi: 1) Ühes grammis veres alkoholi 0,20 mg kuni 1,49 mg. 2) Ühes liitris väljahingatavas õhus alkoholi 0,10 mg kuni 0,74 mg Joobeseisund: Juht ei tohi olla joobeseisundis. Joobeseisund liiklusseaduse tähenduses on alkoholi,...
Väljundsuuruse (kaudselt mõõdetud suuruse) iitmääramatus kujuneb mitme sisendsuuruse (otseselt mõõdetud suuruse) standardmääramatuse koosmõjul. Ta on võrdne positiivse ruutjuurega summast, mille liikmed on sisendsuuruste dispersioonid või kahekordsed kovariatsioonid ja mida liitmisel kaalutakse vastavalt sellele, kuidas mõõtetulemus muutub sõltuvalt sisendsuuruste väärtuste muutumisest 18. Laiendmääramatus Kui hinnatavaks parameetriks on standardhälbe kordne või kindla, küllalt suure tõenäosusega usaldusvahemiku poollaius, siis saame laiendmääramatuse. 19. Juhusliku suuruse mõiste, diskreetne ja pidev juhuslik suurus, Klassikaline ja statistiline tõenäosus Juhuslik suurus on suurus, mille konkreetne väärtus sõltub juhusest. Suurus on objekt, mida saab iseloomustada kas ühe arvuga või arvude komplektiga. Vaatleme mingi mõõteriista osuti liikumist skaalal...
1 Liitmääramatus uA ainult statistilist komponenti arvestades; Kui ühes mõõtepunktis samale detailile on korratud mõõtmisi statistiliselt palju kordi, siis on võimalik arvutada ka uA sellele punktile. Kuid antud töös ei ole sellist võimalust. Mõõtemääramatuse uA leidmiseks on normaaljaotuse korral rakendatav valem: uA= Kui detaili partii n=50 ja saadud standardhälve on s=0,073 mm, siis uA=0,073*SQRT(1/(50-1))=0,010mm partiile. Laiendmääramatus U=2 uA=0,020 mm. 9.2 Liitmääramatus uB hinnatud komponentide alusel, ühele detailile ja ühele mõõtmisele. Mõõtemudel oli B=BREF+A+C+ faktorid. Iga komponent omad määramatust ja liitmääramatus on leitav : uB= Igal osalisel on liitmääramatus leitav alltoodud põhimõtetel. 1)Mõõtevahendi poolt põhjustatud määramatus uMI Referentspinna B mõõtmisel, nt kruvik ja A+C mõõtmisel kellindikaator+ kellindokaatori paikapanek pikkusplaadiga...
Kuid antud töös ei ole sellist v õimalust. Mõõtemääramatuse uA leidmiseks on normaaljaotuse korral rakendatav valem: uA = 0.00102948 0.00205896 ua= 4 mm u= 7 Mm Mõõtemääramatus Laiendmääramatus k= 1 Kui detaili partii n=50 ja saadud standardhälve on s=0,072 mm, siis uA=0,072*SQRT(1/(50-1))=0,010mm partiile. Laiendmääramatus U=2 uA=0,020 mm. 0.00205896 umi= 7 mm jv= 0.001 Mm uread= 0.00057735 mm Ühele detailile kordus mõõtmisi ei esinenud, seega selle kompnendi Umet - väärtus on vähene...
Usaldatavus on antud juhul 0,95. Mõõtevahendi lubatud piirveast tingitud B-tüüpi standardmääramatus uB(dm) on leitav järgmisest valemist (4): kus dp on mõõteriista lubatud piirviga. Antud juhul nihikul 0,05 ja kruvikul 0,004 mm. Vastav B-tüüpi laiendmääramatus usaldatavusega avaldub (5): kus t, on Studenti tegur, mis antud juhul on 2,0. Korduvatel otsestel mõõtmiste korral avaldub liit(standard)määramatus järgnevalt (6): Toru ristlõikepindala saame valemiga (7): Liit(standard)määramatuse Uc(S) saame arvutada valemiga (8): Arvutused Mõõtmised nihikuga Plaadi paksus Valemi (1) järgi arvutan plaadi keskmise paksuse: dk = 2,965 Valemiga (3) arvutan aritmeetilise keskmise A-tüüpi...
U A( U (l B ))=t n 2, i=1 n( n-2) =3,2 20,012 +0,02 2+ 0,042 53 =0,0279 0,01 Indikaatorkella (täpsusega 0,01 mm) B-tüüpi laiendmääramatus on U B ( k )=2,0 =0,00667 3 ning vihtide massist tulenev viga U(m) = 0,005. U C (U (l A))= U A (U (l A ))2 +U B (k )2+ U (m) 2= 0,008262 +0,006672 +0,0052 =0,0117 U C (U (l B ))= U A( U (l B ))2+U B (k )2 +U (m)2= 0,0279 2+ 0,006672 +0,0052=0,0291 2 2 2 2...
Mõõdetud pinge koormamata Uvi (V) Mõõdetud pinge koormatult Uki (V) Pinge väärtus arvutuslikult (nominaalne väljundpinge) Uni = C Pöördenurga piirviga± 0,5° Viga sisendühikutes Uvi = |Uvi Uni| Koormamata anduri mõõteviga väljundühikutes i = |Uvi / 0,040| Koormatud anduri mõõteviga Uki = |Uki Uni| Uvvi multimeetri viga u(U) Standardmääramatus u(U) = Uvi/ u() Standardmääramatus u()= u(Uvi) - Liitstsandardmääramatus koormamata katsest U(Uvi) Laiendmääramatus koormamata katsest katteteguriga k=2 U(Uvi) = 2 x u(Uvi) Uki' koormamisel tekkiv viga arvutuslikult lähtudes R, Rk, väärtustest k Koormatud anduri katsest arvutatud mõõteviga k=Uk - C Mõõtetulemused: i (°) Uvi (V) Uki (V) 0 0.00924 0,00864 33 0,76401 0,73456 66 1,4508 1,422 99 2,3026 2,1094 132 3,0715 2,77 165 3,8245 3,4382...
fikseeritakse tema abstsiss (näiteks xA) ja mõõdetakse punkti A ümbruses sümmeetriliselt asetseva n katsepunkti kõrvalekalded lähendussirgest y-telje sihis yi yi . Siin on y i katsepunkti ordinaat kohal xi ja y i lähendussirgel oleva punkti ordinaat sama xi kohal. Fikseeritud abstsissi x A määramatus loetakse võrdseks nulliga, teise koordinaadi y A A- tüüpi laiendmääramatus U A ( y A ) arvutatakse aga valemiga (eeldades, et hälbed yi yi on jaotunud normaalselt): n y i yi 2 . (8) U A ( y A ) t n 2, i 1...