Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
µннего и внешнего электродов цилиндрического конденсатора.
Емкостные преобразователи используются при измерении различных неэлектрических величин (например, размеров и расстояний), функционально связанных с любым из изменяющихся параметров конденсатора (d, S, eа, l).[7]
В таблице 28 даны примерные значения измеряемых линейных размеров наиболее распространенных аналоговых приборов с емкостными преобразователями.
Таблица 27
Измеряемые размеры и расстояния, ммДостигнутая погрешность, -3-103+- 0.5
При n-кратном измерении расстояния аналоговым прибором с емкостным преобразователем получены следующие результаты.
Таблица 28. Результаты измерений расстояния аналоговым прибором с емкостным преобразователем
Номер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначение1482648,95145,67642248,22749,55245,97741,3345,12846,95344,87849,3447,42942,95443,37949,2545,33040,95549,38043,5647,43145,85647,18149,7744,33245,75742,78240846,73348,258498348,1940,23444,45945,78439,91047,93548,360468540,51150,33644,86143,28645,81249,337476244,48744,21344,33849,36343,68843,81447,53942,76444,18947,5154540406542,29044,81647,24141,56645,69144,11749,242466748,39245,1184943436843,39345,91942,34444,76944,39447,22049,84543,37039,495492147,44644,87149,69642,52246,34744,37240,49747,723484849,87342,69846,42448,74945,774459945,42546,15039,87550,210042,6
n=100
Среднее арифметическое равно 45,502.
СКО равно 2,848.
Xmin =39,4
Xmax =50,3
Разделим весь диапазон полученных значений на 10 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 1,09. 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. 31).
Рис.31 Гистограмма для результатов измерений расстояния аналоговым прибором с емкостным преобразователем
Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.
Результат измерений:
,502-0,565<Xизм<45,502+0,565
Полученные результаты измерения лежат за пределами класса точности данного прибора, поэтому его требуется отправить на калибровку.
4.6ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Принцип действия пьезоэлектрических измерительных преобразователей основан на пьезоэлектрическом эффекте, т. е. возникновении электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллических диэлектриков под действием механических сил или деформаций. При этом различают прямой и обратный пьезоэлектрический эффект [4]. Прямой пьезоэлектрический эффект состоит в появлении электрических зарядов на гранях пьезоэлектриков при их сжатии или растяжении. При прекращении действия силы, приложенной к пьезоэлектрику, заряды на его гранях исчезают. Обратный пьезоэлектрический эффект заключается в изменении геометрических размеров пьезоэлектрика при введении его в электрическое поле.
В качестве пьезоэлектриков употребляют кварц, титанат бария сегнетову соль, дигидрофосфат аммония и другие диэлектрики. Наибольшее распространение получили кварцевые пьезоэлектрики.
Схема устройства пьезопреобразователя приведена на рис.30. Преобразователь состоит: из двух пьезопластинок 1, расположенных так, чтобы их обращенные друг к другу грани имели заряды одного знака; из металлической прокладки 2; основания 3; нажимного устройства 4; изолятора 5; вывода 6. Под действием измеряемой силы F пьезопластины будут сжаты и на выводе 6 появится отрицательный потенциал, а на основании 3 положительный; отрицательный потенциал подается на сетку усилительной лампы.
Указатель прибора отградуирован в единицах силы F.
Рис. 32. Схема устройства пьезоэлектрического преобразователя
Пьезоэлектрические преобразователи применяются для измерения: силы, давления, перемещения и количества вещества.
Широкие возможности контроля динамических процессов с помощью пьезоэлектрических датчиков и разнообразие условий применения обусловили появление большого количества их моделей, отличающихся способами крепления на объекте (прижимные, приклеиваемые, клееноприжимные), способом крепления пьезоэлемента, видом и количеством используемых деформаций пьезоэлемента. В настоящее время расширяется область применения пьезоэлектрических датчиков не только для измерения вибрации и удара в области высоких частот, но и для измерения виброскорости и виброперемещения.
Датчики с использованием элементов с деформацией изгиба обладают большой емкостью, высоким коэффициентом преобразования и меньшим весом, чем с элементами, работающими на растяжение-сжатие. Повышенной вибрационной и ударной прочностью обладают клеено-поджатые чувствительные элементы. Примером такого датчика может быть виброизмеритель типа ША-6, предназначенный для работы совместно со специальными усилителями (R> > 100 МОм) для измерения, регистрации и анализа вибрационных ускорений, скоростей и смещения деталей и узлов различных машин Преобразователь ША-6 является однокомпонентным пьезоэлектрическим акселерометром.[7]
При n-кратном измерении смещения пьезоэлектрическим преобразователем получены следующие результаты.
Таблица 29. Результаты измерений смещения пьезоэлектрическим преобразователем
Номер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначение144726445514507645324492744952450774543453284555344778447444629449544547945354453045355448804566450314475645081445744732455574468245584483344758455834469449344505945084448104513545360455854451145436451614538644412449374486245087453134513845163447884501445039447644518945315455404526545290451164544145066448914481744742446674539244618449434566844693445194504445569444944502044845447704559545021454464547145396455224544745172452974492344948448734519844824449494497445399449254545045175446100445
n=100
Среднее арифметическое равно 450,08.
СКО равно 3,202.
Xmin =444
Xmax =456
Разделим весь диапазон полученных з