Контроль отклонений от цилиндричности поверхности детали
Разработка информационной измерительной системы (ИИС) для контроля отклонений от цилиндричности поверхности детали. Выбор первичного и вторичного преобразователя. Анализ достоверности результатов решения поставленной задачи. Схема измерительного канала.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.05.2014 |
| Размер файла | 570,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Федеральное агентство путей сообщения. Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
Кафедра «Электротехника, метрология и электроэнергетика»
Курсовая работа
По дисциплине: «Информационно-измерительные системы»
Тема: «Контроль отклонений от цилиндричности поверхности детали»
Выполнила:
Студентка гр. АМО-511
Кузьмина О.О.
Проверил:
Рубичев Н.А.
Москва 2012
Задание
В данной курсовой работе необходимо разработать информационную измерительную систему (ИИС) для контроля отклонений от цилиндричности поверхности детали.
Исходные данные:
- индуктивный датчик;
- контролирую в трех сечениях;
- 18 отсчетов через 20°.
1. Выбор структуры ИИС
Измерение отклонений от цилиндричности контролирую в трех сечениях детали. Для измерений применяется один индуктивный датчик, производится измерение в одном датчике, затем деталь передвигается измеряется в следующем сечении.
Сигнал с датчика поступает на АЦП, а затем на ЭВМ.
1.1 Выбор первичного преобразователя
В данной работе придется контролировать малое изменение величины, поэтому выбираем индуктивные преобразователи, используемые для измерения перемещений до 0,5 мм.
Индуктивные измерительные преобразователи предназначены для преобразования положения (перемещения) в электрический сигнал. Они являются наиболее компактными, помехоустойчивыми, надежными и экономичными измерительными преобразователями при решении задач автоматизации измерения линейных размеров в машиностроении и приборостроении. Основными элементами индуктивного преобразователя являются: катушка с двумя или более обмотками и размещенный внутри катушки подвижной якорь.
В данной работе будем использовать индуктивный преобразователь М-023 компании «Микромех».
Индуктивный преобразователь состоит из корпуса (рис.1), в котором на направляющих качения размещен шпиндель, на переднем конце которого расположен измерительный наконечник, а на заднем - якорь. Направляющая защищена от внешних воздействий резиновым манжетом. Связанный со шпинделем якорь находится внутри закрепленной в корпусе катушки. В свою очередь обмотки катушки электрически связаны с кабелем, закрепленным в корпусе и защищенным от перегибов конической пружиной. На свободном конце кабеля имеется разъем, служащий для подключения преобразователя к вторичному прибору. Корпус и шпиндель выполнены из закаленной нержавеющей стали. Переходник, соединяющий якорь со шпинделем состоит из титанового сплава. Пружина, создающая измерительное усилие, отцентрирована, что исключает трение при движении шпинделя. Такая конструкция преобразователя обеспечивает снижение случайной погрешности и вариации показаний до уровня менее 0,1 мкм.
Рис.1 - Устройство индуктивного преобразователя
М-023 имеет следующие технические характеристики:
Общий ход шпинделя преобразователя, мм, не менее 12,0
Диапазон измерения, мкм ±500
Предел допускаемой погрешности, мкм ±2,0
Размах показаний, мкм, не более 0,3
Измерительное усилие, cH, не более 150
Колебание измерительного усилия в диапазоне измерений, cH, не более 80
Номинальная индуктивность, мГн 5-7
Отклонение индуктивности от номинального значения, % 5
Напряжение питания, В 5-10
Частота, кГц 10-20
Рабочая температура, °C от -40 до +70
Влажность, % 35-95
Выходной величиной выбранного преобразователя является параметр электрической цепи - индуктивность, для построения измерительного канала ее требуется преобразовать в электрический сигнал.
1.2 Выбор вторичного преобразователя
В качестве вторичного преобразователя выбираем микросхему AD698, которая по своим техническим характеристикам подходит и для первичного преобразователя М-023, и для платы L-154. Микросхема AD698 с индуктивным датчиком представлена на Рис. 2.
Рис.2 - микросхема AD698
1.3 Плата L-154
Плата L-154 предназначена для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму для персональной ЭВМ, а также для ввода/вывода цифровых ТТЛ линий и управления одним выходным аналоговым каналом (цифро-аналоговый преобразователь). На плате имеется один АЦП, на вход которого при помощи коммутатора может быть подан один из 16 (32) аналоговых сигнала с внешнего канала платы.
Технические характеристики платы L-154
|
АЦП |
||
|
Количество каналов |
дифференциальных 16 с общей землёй 32 |
|
|
Разрядность |
12 бит |
|
|
Время преобразования |
1.7 мкс |
|
|
Входное сопротивление |
2 MОм |
|
|
Диапазон входного сигнала |
5.12В, 2.56В, 1.024В |
|
|
Максимальная частота преобразования |
70 кГц |
|
|
Защита входов |
при включенном питании компьютера входы защищены на 20 В при выключенном питании входы защищены на 10 В |
|
|
Интегральная нелинейность преобразования |
0.8 МЗР, макс. 1.2 МЗР |
|
|
Дифференциальная нелинейность преобразования |
0.5 МЗР, макс. 0.75 |
|
|
Отсутствие пропуска кодов |
гарантировано 12 бит |
|
|
Время установления аналогового тракта при максимальном перепаде напряжения (временные параметры приведены для точности установления аналогового тракта до 1 МЗР) |
4 мкс |
|
|
Межканальное прохождение |
На полосе 10 кГц меньше 0.5 МЗР На полосе 50 кГц 1 МЗР |
|
|
Смещение нуля |
0.5 МЗР, макс. 1 МЗР |
|
|
ЦАП |
||
|
Полоса пропускания сигнала |
не более 250 кГц |
|
|
Количество каналов |
1 |
|
|
Разрядность |
12 бит |
|
|
Время установления |
10 мкс |
|
|
Выходной диапазон |
5.12 В |
|
|
Цифровые входы и выходы |
||
|
Входной порт |
8 бит ТТЛШ |
|
|
Выходной порт |
8 бит ТТЛШ |
Таким образом, структура ИИС будет иметь следующий вид:
Рис. 3 - структура ИИС
В данной ИИС будет один измерительный канал, так для измерения используется один индуктивный датчик.
Схема измерительного канала с выбранными первичным и вторичным преобразователями, и платой L-154 будет выглядеть следующим образом.
Рис. 4 - Схема измерительного канала
2. Алгоритм сбора и обработки измерительной информации
Задаемся математической моделью, описывающей идеальную цилиндрическую деталь:
(x-x0)2+(y-y0)=R02;
x=k*z+b.
Параметрами математической модели цилиндрической детали будут радиус сечения R0, координаты центров сечений цилиндров (x0;y0), тангенс угла наклона образующей цилиндра k.
Результаты измерения параметров должны быть выбраны таким образом, чтобы заданная функция наименьшим образом отличалась от данных о величинах, собираемых по измерительным каналам. Для этого введем критерий отличия, удовлетворяющий двум условиям:
1) F?0;
2) F=0 (если результаты эксперимента точно совпадают с математической моделью).
Выбираем среднемодульный критерий (другие критерии в данном случае не дают четкого физического смысла):
Где r- расстояние от точки наблюдения до окружности, задаваемой моделью:
i=1…18
1- расстояние от точки результата наблюдения до прямой, задаваемой моделью:
j=1…3
После введения количественного критерия отличия экспериментальных данных от математической модели, для определения результатов измерения следует использовать следующее условие:
F=min
Поиск минимума в соответствии с этим условием и определяет алгоритм обработки первичной информации.
информационный измерительный преобразователь цилиндричность
3. Анализ достоверности результатов решения поставленной задачи
При оценке достоверности получаемых результатов учитываются аппаратные погрешности измерительного канала, которая будет равна погрешности индуктивного датчика и составляет ±2,0 мкм.
Погрешность вычислений в ЭВМ не учитывается, поскольку она может быть на порядки меньше значений, представляющих практический интерес.
Это относится и к погрешности за счет дискретизации по уровню к АЦП, несмотря на то, что она выше погрешности вычислений.
Список использованной литературы
1. Рубичев Н.А. Измерительные информационные системы. Методические указания по выполнению курсовых работ. - М.:МИИТ, 2009.
2. Сайт www.lcard.ru.
3. Сайт www.micromech.ru.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание моделируемой системы, структурная схема, описание временной диаграммы и Q-схема системы. Описание машинной программы решения задачи. Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик, возможные улучшения.
курсовая работа [260,0 K], добавлен 28.06.2011Обзор методов и подходов решения поставленной задачи аппроксимации логического вывода экспертной системы. Разработка и описание метода сетевого оператора для решения данной задачи. Разработка алгоритма решения. Проведение вычислительного эксперимента.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 23.02.2015Назначение и устройство микропроцессорной системы контроля. Описание функциональной схемы микропроцессорной системы контроля. Расчет статической характеристики канала измерения. Разработка алгоритма функционирования микропроцессорной системы контроля.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 30.08.2010Решение задачи аппроксимации поверхности при помощи системы нечёткого вывода. Определение входных и выходных переменных, их термы; алгоритм Сугено. Подбор функций принадлежности, построение базы правил, необходимых для связи входных и выходных переменных.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.05.2014Технологический процесс изготовления детали "вал вторичный". Разработка алгоритма системы управления гибким автоматизированным комплексом обработки детали, обеспечивающего однозначность условий формирования управляющих команд. Проектирование сети Петри.
курсовая работа [247,1 K], добавлен 06.11.2013Изучение основных возможностей создания трехмерных объектов в программе OpenGL, методика наложения текстур. Механизм подключения библиотек. Создание поверхности ландшафта. Реализация ориентирования на поверхности. Изменение поверхности ландшафта.
курсовая работа [21,5 K], добавлен 29.11.2010Моделирование работы системы массового обслуживания: рассмотрение структурной схемы и временной диаграммы функционирования вычислительного центра, разработка алгоритмического и программного способов решения поставленной задачи, анализ результатов.
курсовая работа [886,5 K], добавлен 24.06.2011Понятие, сущность и функции контроллинга - системы управления. Фазы стратегического контроллинга: банковский, оперативный, маркетинговый. Контроль за экономичностью принятого решения. Контроллинг инвестиций, инновационных процессов. Анализ отклонений.
курс лекций [31,5 K], добавлен 12.03.2008Определение и свойство твёрдого тела. Среднее арифметическое отклонение профиля в пределах базовой длины и для исследования шероховатости поверхности. Схема алгоритма, математическая модель и таблица идентификаторов расчётов шероховатости поверхности.
реферат [63,4 K], добавлен 08.03.2013Создание Windows-приложения для проведения обучения и тестирования студентов по информационной безопасности. Алгоритм решения задачи, блок-схема работы программы, выбор языка программирования Delphi. Охрана труда программиста, обязанности пользователя.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 04.06.2013Реализация информационной системы для компаний по продаже недвижимости. Обзор методов решения поставленной задачи. Описание программы для программиста. Диаграмма классов: FlatBase, Flat, House, Commercial, Human, ContH. Способы и алгоритмы решения задачи.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.08.2014Организационно-экономическая сущность задачи автоматизации библиотечной информационной системы. Режимы работы и информационная модель решения задачи, описание входной и выходной информации. Обоснование выбора языка программирования, алгоритм решения.
дипломная работа [448,5 K], добавлен 08.11.2010Исследование методов формирования и контроля атомно-гладкой поверхности полупроводниковых материалов. Описания приборов на основе арсенида галлия. Изучение программ по обработке АСМ-изображений. Инструменты для анализа двухмерной структуры поверхности.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 16.02.2014Требования к системам дистанционного обучения. Обзор некоторых существующих решений. Выбор и обоснование решения поставленной задачи. Установка общих параметров курса и формирование схемы курса. Создание системы навигации. Разработка основного меню.
научная работа [1,3 M], добавлен 26.04.2009Требования к системе проектирования информационной системы финансового контроля. Информационное, программное и техническое обеспечение автоматизированной системы. Алгоритмы и модели работы базы данных, созданной в среде разработки Borland Delphi 7.0.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 25.10.2013Организация рабочего места и создание 2D и 3D чертежей деталей, выполнение статического анализа и выбор материала. Наложение граничных условий и нагружений, оптимизация конструкции детали, ее технологический код и разработка процесса изготовления.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 19.09.2010Анализ и реинжиниринг бизнес-процессов ООО ЧЭЦ "Промышленная Безопасность" для повышения эффективности управления. Проектирование информационной системы "Оказания услуг", разработка алгоритма решения задачи их учета средствами информационной системы 1С.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 30.04.2011Формулировка задачи о замочной скважине, подойдет ли ключ к замку. Составление блок-схемы, которая позволяет наглядно увидеть ход выполнения поставленной задачи. Описание использованных переменных. Анализ результатов вычислений, листинг программы.
курсовая работа [134,1 K], добавлен 07.05.2012Краткий обзор решения транспортных задач. Экономическая интерпретация поставленной задачи. Разработка и описание алгоритма решения задачи. Построение математической модели. Решение задачи вручную и с помощью ЭВМ. Анализ модели на чувствительность.
курсовая работа [844,3 K], добавлен 16.06.2011Разработка чертежа детали в 3D-формате в системе проектирования AutoCAD. Особенности процесса построения сложных пространственных моделей, использования функций и команд, связанных с 3D-графикой в среде AutoCAD. Результаты работы: пример чертежа детали.
отчет по практике [1,9 M], добавлен 16.06.2015
