Курсовая работа - Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин - файл n1.doc

Курсовая работа - Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин
скачать (1900.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1901kb.02.11.2012 18:59скачать

n1.doc

1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ


Фотоэлектрическими называются преобразователи, изменяющие свои электрические характеристики под воздействием светового потока, функционально связанного с измеряемой неэлектрической величиной. Принцип действия фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) основан на явлении фотоэлектрического эффекта, открытого русским ученым А. Г. Столетовым в 1888 году [4].

Фотоэлектрическим эффектом называется явление преобразования световой энергии в электрическую. Оно осуществляется тремя различные способами, в связи с чем различают три разновидности проявления фотоэффекта: внешний, внутренний и вентильный.

Внешний фотоэффект (фотоэлектронная эмиссия), при котором кванты излучения оптического спектра (фотоны), проникая в вещество и отдавая ему свою энергию, вызывают выход электронов из поверхностного слоя вещества.

К промышленным типам фотоэлементов с внешним фотоэффектом принадлежат фотоэлементы типа ЦГ (кислородноцезиевый газонаполненный), типа СЦВ (сурьмяноцезиевый вакуумный) и типа ЦВ (кислородноцезиевый вакуумный).

Световые характеристики фотоэлементов с внешним фотоэффектом приведены на рис.32 (для номинального напряжения 240 В).

В измерительной технике отдается предпочтение вакуумным фотоэлементам, обладающим меньшей по сравнению с газонаполненными инерционностью.



Рис. 34. Приведённые вольтамперные характеристики протяженных

фотоэлементов с внешним фотоэффектом

Фотоэлектрические растровые преобразователи (ФРП) предназначены для преобразования относительных угловых перемещений в прямоугольные электрические импульсы. Наличие двух смещенных на 90° эл.импульсных последовательностей А, В и реперного сигнала С (один за оборот вала) дают возможность измерять абсолютное перемещение относительно к реперному сигналу в условиях реверса. Основное применение датчиков в машинах с ЧПУ, робототехнике, автоматизированных дозирующих и контролирующих системах, системах для автоматизированного проектирования, а также и при управлении производственными процессами, в радионавигационных системах и т.д.[7] Технические характеристики ФРП-3М приведены в таблице 30.

Таблица 30.

Название

Маркировка

Описание

Фотоэлектрический растровый преобразователь

ФРП-3М

  Число импульсов за оборот - 100/1250, Габариты - 30х56х40 мм

При n-кратном измерении относительных угловых перемещений ФРП-3М получены следующие результаты.

Таблица 31. Результаты измерений относительных угловых перемещений ФРП-3М

Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение

1

1579




26

1542




51

1590




76

2052

2

1566




27

1534




52

1577




77

2065

3

1589




28

1549




53

1572




78

2096

4

1548




29

1587




54

1537




79

2044

5

1580




30

1562




55

1596




80

2020

6

1602




31

1586




56

1587




81

2045

7

1577




32

1556




57

1544




82

2029

8

1549




33

1548




58

1543




83

2060

9

1566




34

1542




59

1536




84

2070

10

1562




35

1600




60

1544




85

2051

11

1579




36

1587




61

1539




86

2037

12

1559




37

1599




62

1605




87

2041

13

1576




38

1594




63

1564




88

2053

14

1552




39

1567




64

1550




76

1562

15

1574




40

1564




65

1551




77

1584

16

1563




41

1579




66

1589




78

1590

17

1574




42

1571




67

1546




79

1534

18

1551




43

1595




68

1557




80

1574

19

1555




44

1596




69

1575




81

1595

20

1538




45

1583




70

1573




82

1585

21

1556




46

1576




71

1601




83

1548

22

1585




47

1531




72

1597




84

1583

23

1531




48

1562




73

1560




85

1539

24

1576




49

1570




74

1568




86

1591

25

1556




50

1572




75

1573




87

1561

n=100

Среднее арифметическое равно 1567,98.

СКО равно 19,52.

Xmin -=1531

Xmax =1605

Разделим весь диапазон полученных значений на 10 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 7,4. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис. 35).



Рис.35 Гистограмма для результатов измерений относительных угловых перемещений ФРП-3М

Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.

Результат измерений:

1567,98-3,874изм<1567,98+3,874

Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.

    1. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ


Действие термоэлектрических преобразователей основано на возникновении термо-ЭДС при нагреве или охлаждении спая двух разнородных металлов или полупроводников [4]. Термоэлектрический измерительный прибор, состоящий из двух термоэлектродов, является рабочим концом термопары, два других её свободных конца подключаются к измерительному прибору – милливольтметру или потенциометру (рис.34).



Рис.36. Включение указателя в термоэлектрическую цепь

Обычно градуировка термоэлектрических преобразователей производится при температуре свободных концов, равной 0C, поэтому при применении термоэлектрических термометров в результате измерения вводится поправка. Применяются методы автоматического введения поправки на температуру свободных концов.

Наиболее широко применяются при измерении высоких температур термопары платино-радий-платиновые, хромель-алюмелевые, хромель-копелевые.[7]

В таблице 32 приведены характеристики некоторых термопар, применяемых в измерительных приборах.

Таблица 32

Наименование термопар

Термо-ЭДС при t1=100°С

t0=0°С

мВ

Верхний предел измеряемой

температуры, С

при длительном измерении

при кратковременном, измерении

Медь-копель

Железо-копель

Хромель-копель

Хромель-алюмель


4,75

5,75

8,90

4,10


350

600

600

1100


500

800

800

1250


При n-кратном измерении температуры термопарой (железо-копель) получены следующие результаты.

Таблица 33. Результаты измерений температуры термопарой (железо-копель)

Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение

1

55




26

58




51

56




76

53

2

53




27

53




52

56




77

57

3

55




28

56




53

57




78

54

4

53




29

53




54

57




79

56

5

55




30

55




55

54




80

55

6

55




31

55




56

54




81

55

7

57




32

56




57

52




82

55

8

54




33

59




58

60




83

50

9

55




34

54




59

56




84

54

10

52




35

57




60

57




85

56

11

53




36

56




61

54




86

54

12

56




37

54




62

57




87

57

13

51




38

55




63

53




88

55

14

56




39

54




64

55




89

56

15

56




40

56




65

56




90

54

16

56




41

55




66

56




91

55

17

57




42

54




67

57




92

55

18

56




43

54




68

56




93

53

19

54




44

56




69

55




94

55

20

58




45

55




70

55




95

55

21

53




46

55




71

54




96

55

22

54




47

55




72

58




97

54

23

55




48

55




73

57




98

57

24

54




49

57




74

53




99

53

25

54




50

54




75

56




100

56

n=100

Среднее арифметическое равно 55,08.

СКО равно 1,63.

Xmin =50

Xmax =60

Разделим весь диапазон полученных значений на 10 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 1. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис.35).



Рис.37 Гистограмма для результатов измерений температуры термопарой

Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.

Результат измерений:

55,08-0,3236изм<55,08+0,3236

Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Шишкин И.Ф. Теоретическая метрология: Учебник для вузов. –М.: Изд-во стандартов, 1991.

  2. Б.А.Князев, В.С.Черкасский Начала обработки экспериментальных данных: Учебное пособие. – Новосиб. Ун-т, Новосибирск, 1996, - 93с.

  3. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов / Я.М.Радкевич, А.Г.Схиртладзе, Б.И.Лактионов. – М.: Высш. Шк., 2004. – 767 с.

  4. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов/Б.Я.Авдеев, Е.М.Антонюк, Е.М.Душин и др.; -Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.-480с.

  5. http://mi-kron.ru

  6. http://ru.wikipedia.org

  7. http://www.metrob.ru

  8. http://mvf.klerk.ru

  9. http://www.finleader.ru



1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации