Разработка методики поверки датчика определения расстояния и датчика касания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
.
.Среднеквадратичное отклонение холостого хода.
,(4)
= .
На рис.6 изображены графики сравнения показаний микрометра для четырех датчиков.
Рис.7. Графики сравнения показаний микрометра для четырех датчиков
Вывод: Измерения показали что у большинства датчиков касания средний холостой ход 2.5мм. Эта величина в основном зависит от заводской сборки датчика, разной силы возвращающей пружины. Со временем показания будут менять в следствии износа деталей и механизма датчиков.
.2 Датчик расстояния
.2.1 Принцип работы датчика расстояния
Ультразвуковой датчик наделяет робота способностью видеть и распознавать объекты.
Преобразователь посылает пакет звуковых импульсов и преобразовывает импульс эха в напряжение. Интегрируемый контроллер вычисляет расстояние по времени эха и скорости звука.
Расстояния измеряются в сантиметрах и дюймах. Диапазон измерений составляет 0 до 2.5 м с точностью в 3 см.
Большие объекты с твердой, хорошо отражающей звук поверхностью, дают самые надежные показания. Хуже всего регистрируется сигнал от маленьких либо тонких объектов с искривленной поверхностью (например, шарика), покрытых мягкой тканью.
.2.2 Методика поверки датчика расстояния
Цель работы: определение зависимость показания индикатора контролера УЗ датчика от расстояния до разных поверхностей и определения границы области достоверных показаний датчика
Порядок проведения поверки:
. Установить поверхность согласно схеме поверки (рис. 9)
Рис. 9 Структурная схема соединения приборов
. Включить контроллер и обеспечить вывод показаний на дисплей.
. Установить датчик и поверхность на стенд как показано на рис.10.
Рис.10 Схема поверки датчика дистанции
. Установить датчик на отметку 1.5м от установленной поверхности и перпендикулярно ей.
. Снять 3 по очередных показания с контроллера и занести их в таблицу 2.
. Построить график зависимости показаний контроллера.
. Повторить пункты 5 - 8 для точек: 1.5, 1, 0.5, 0.2, 0.1, 0.05м согласно таблице 2.
. Рассчитать погрешность между показаниями контроллера и отметками и записать в таблицу 3.
2.2.3 Результаты поверки датчика расстояния
Таблица 2
Результаты измерения расстояния до различных материалов
Расстояние смНомер опыта №Дерево смткань смРезина смМеталл см1501149152151150 2149151151150 3150151150150100199102100101 2100102100100 39910110010080178798179 279798179 37978808060159606158 259606159 36061606040140394039 240394039 34039413920120211921 219211921 32020202010110131010 210131010 310121010515755 25855 357550 - 412273 212858 3712912
Таблица 3
Результаты расчетов показаний датчиков
Расстояние см 150Расчет сред. ариф.дерево149,333151,333150,667150,000 дисперсия0,2220,2220,2220,000 сред. Квадрат.0,4710,4710,4710,000100сред. ариф.99,333101,667100,000100,333 дисперсия0,2220,2220,0000,222 сред. Квадрат.0,4710,4710,0000,47180сред. ариф.78,66778,66780,66779,333 дисперсия0,2220,2220,2220,222 сред. Квадрат.0,4710,4710,4710,47160сред. ариф.59,33360,33360,66759,000 дисперсия0,2220,2220,2220,667 сред. Квадрат.0,4710,4710,4710,81640сред. ариф.40,00039,33340,33339,000 дисперсия0,0000,2220,2220,000 сред. Квадрат.0,0000,4710,4710,00020сред. ариф.19,66720,66719,33320,667 дисперсия0,2220,2220,2220,222 сред. Квадрат.0,4710,4710,4710,47110сред. ариф.10,00012,66710,00010,000 дисперсия0,0000,2220,0000,000 сред. Квадрат.0,0000,4710,0000,0005сред. ариф.5,0007,0005,0005,000 дисперсия0,0000,0000,0000,000 сред. Квадрат.0,0000,0000,0000,0001 - 4сред. ариф.7,0005,3337,0007,667 дисперсия16,6674,2222,66713,556 сред. Квадрат.4,0822,0551,6333,682Расстояние смРасчетдеревоткань резинаметалл150сред. ариф.149,333151,333150,667150,000
.2.4 Примеры обработки результатов поверки датчика расстояния
. Среднеарифметическое значение расстояния
,(5)
= .см.
. Дисперсия значений расстояния
= ,(6)
.см.
.Среднеквадратичное отклонение расстояния
,(7)
= см.
.3 Определение границы области достоверных показаний датчика расстояния
.3.1 Методика поверки
. Установить поверхность согласно схеме поверки (рис. 11)
Рис. 11 Структурная схема соединения приборов
. Включить контроллер и обеспечить вывод показаний на дисплей.
. Установить датчик и поверхность на стенд как показано на рис.12.
Рис.12 Схема поверки датчика дистанции
. Установить датчик на отметку 1.5м от установленной поверхности и перпендикулярно ей.
. Меня позицию и угол наклона поверхности относительно датчика найти угол при которых датчик перестает показывать достоверные показания.
. Снять 3 по очередных показания с контроллера и занести их в таблицу 3.
. Построить график зависимости показаний контроллера.
. Повторить пункты 5-8 для точек: 1, 0.5, согласно таблице 3.
Таблица3
Результаты определения границы области достоверхных показаний
деревоРасстояние смУгол отклонения в лево Угол отклонения в право1508897781001716161516166031303028282920252525232322металРасстояние смУгол отклонения в лево Угол отклонения в право15011899781002322211916176033323030282920242525212322резинаРасстояние смУгол отклонения в лево Угол отклонения в право15098910781002220211918166031303029282920232525222322
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Технико-экономическое обоснования эффективности прибора
Технико-экономическое обоснования (ТЭО) - анализ, расчет, оценка экономической целесообразности осуществление предлагаемого проекта строительства, сооружения, создания нового объекта, модернизации.
ТЭО является необходимым для каждого инвестора исследованием, в ходе подготовки которого проводится ряд работ по изучению и анализу всех соста