Wzorcowanie indukcyjnego czujnika przemieszczeń BAUMER IPRM 12/9505/S14 |
11.08.2021 |
|---|
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki
70-310 Szczecin
Al. Piastów 19
-----------------------------------------------------------------------
Operator: Dr hab. inż. Paweł Majda prof. ZUT
-----------------------------------------------------------------------
Czujnik: BAUMER IPRM 12/9505/S14
SN czujnika: L503 - nr.12
Powierzchnia celu: płaska stalowa szlifowana
Skalowanie wskazań czujnika: brak
-----------------------------------------------------------------------
Wskazania wzorca: Interferometr XL80
Temperatura w labolatorium: 26.4 degC
Temperatura podstawy stanowiska: 26.4 degC
Wilgotność: 53 %RH
Ciśnienie: 1016 hPa
Charakterystyka karty pomiarowej
Producent: National Instruments
Product Type: PXIe-4499, SN: 1648DA2
Bus Type: PXIe
Product Category: Dynamic Signal Acquisition
Max częstotliwość: 204800 Hz
Min częstotliwość: 100 Hz
Data zewnętrznej kalibracji: 20.09.2011
Poniższe zestawienie punktów pomiarowych odpowiednio w kolumnach zawiera:
Czas w s
Wskazanie wzorca w mm
Wskazanie średnie czujnika w Volts
RMS - wartość skuteczna w Volts
6*STD - sześciokrotność odchylenia standardowego w Volts
PP - wartość międzyszczytowa (peak to peak) w Volts
SNR(PP)=10log(RMS^2/PP^2) - stosunek szygnału do szumu w dB
f - częstotliwość próbkowania w Hz
n - liczba próbek do uśredniania
0.00000 0.10571 0.02674 0.02966 0.07691 0.05160 -4.81116 10000.00001 4000.00000
11458.84209 0.21261 0.40734 0.40756 0.08082 0.05822 16.90212 10000.00001 4000.00000
11471.64318 0.30251 0.75628 0.75639 0.08076 0.05913 22.13943 10000.00001 4000.00000
11479.64300 0.41232 1.21491 1.21499 0.08123 0.05894 26.28351 10000.00001 4000.00000
11488.84209 0.49702 1.59279 1.59284 0.08107 0.05923 28.59263 10000.00001 4000.00000
11499.24409 0.60843 2.12074 2.12078 0.08125 0.05912 31.09457 10000.00001 4000.00000
11510.44406 0.73694 2.76738 2.76741 0.08148 0.06007 33.26847 10000.00001 4000.00000
11521.24408 0.82024 3.20653 3.20656 0.08216 0.06441 33.94145 10000.00001 4000.00000
11528.84277 0.91564 3.72680 3.72683 0.08197 0.05994 35.87283 10000.00001 4000.00000
11538.44309 1.00795 4.23706 4.23708 0.08192 0.05999 36.97963 10000.00001 4000.00000
11549.24510 1.10665 4.78883 4.78885 0.08187 0.05889 38.20319 10000.00001 4000.00000
11557.64406 1.20536 5.34766 5.34768 0.08227 0.05894 39.15459 10000.00001 4000.00000
11566.44408 1.31296 5.94096 5.94098 0.08194 0.05854 40.12743 10000.00001 4000.00000
11576.44399 1.40637 6.44329 6.44330 0.08215 0.06192 40.34501 10000.00001 4000.00000
11587.64503 1.50657 6.96472 6.96474 0.08208 0.06097 41.15523 10000.00001 4000.00000
11596.04509 1.60838 7.47105 7.47106 0.08229 0.05940 41.99171 10000.00001 4000.00000
11606.44620 1.70348 7.92009 7.92010 0.08201 0.05918 42.53061 10000.00001 4000.00000
11616.84609 1.80499 8.37128 8.37129 0.08236 0.05930 42.99416 10000.00001 4000.00000
11627.64608 1.90509 8.78750 8.78751 0.08224 0.05878 43.49308 10000.00001 4000.00000
11637.24585 2.01570 9.21257 9.21258 0.08266 0.05855 43.93688 10000.00001 4000.00000
11648.04605 2.11620 9.56715 9.56716 0.08259 0.06104 43.90323 10000.00001 4000.00000
Zakres pomiarowy (FS - full scale) = 10 Volts
Błąd zera = -0.758 Volts
Czułość (sensivity) = 5.010 Volts/mm
Stała przetwarzania = 0.1996 mm/Volts
Liniowość = 0.53 Volts
Liniowość (FS) = 5.3 %
Dopasowanie równania do punków charakterystyki wzorcowania.
Metoda dopasowania modelu: Least Square
y = f(x) = -0.305766 + 2.90255*x + 2.54459*x ^2 - 2.65856*x ^3 + 3.72583*x ^4 - 2.88647*x ^5 + 1.00007*x ^6 - 0.128945*x ^7 Volts
x = f(y) = 0.0982133 + 0.294701*y - 0.0378287*y ^2 + 0.00814309*y ^3 - 0.00141943*y ^4 + 0.000174946*y ^5 - 0.0000119895*y ^6 + 0.000000353473*y ^7 mm
Błąd pasma (FS) = 0.054%
gdzie: FS = 10 Volts
ANALIZA NIEPEWNOŚCI WZORCOWANIA
Warunki wzorcowania:
Różnica temperatury pomiędzy końcem a początkiem badania DT = 0.1°C
Stopień dopasowanego wielomianu: 7
Metoda dopasowania wielomianu: Least Square
Liczba iteracji Monte Carlo: 3500
Maksymalne błędy graniczne DAQ w Volts:
Błąd wzmocnienia = ±0.1%·RD, rozkład - Normalny
Błąd zera = ±0.001, rozkład - Normalny
Dryft termiczny = ±DT·0.3%·FS/°C, rozkład - Normalny
Rozdzielczość & powtarzalność & szum = 6*STD(mean), rozkład - Prostokatny
Maksymalne błędy graniczne wzorca w mm:
Rozdzielczość wskazania = 0.0001, rozkład - Prostokatny
Błąd wskazania = ±0.00005%·RD, rozkład - Normalny
Błąd zera = ±0, rozkład - Normalny
Błąd kosinusa = ±0%·RD, rozkład - Normalny
Błąd Abbego = ±0, rozkład - Normalny
Dryft termiczny = ±DT·0.3%·FS/°C, rozkład - Normalny
Inne błędy = ±0%·RD, rozkład - Prostokatny
Inne błędy = ±0, rozkład - Prostokatny
MPE = ± 0.0040 mm
MPE/FS·100% = ±0.20%, gdzie FS = 2.0 mm
MPE(L) = ±(0.0011+L/700) mm
Błąd zera = -0.3058 ± 0.0043 Volts, k=2
Błąd pasma (FS) = 0.05362 ± 0.011 %, k=2
gdzie: FS=10 Volts
Tabela do skalowania wskazań (czujnik, wzorzec ) - tylko dla dopasowania wielomianem
-0.500000 -0.059707
-0.217949 0.032099
0.064103 0.116951
0.346154 0.196011
0.628205 0.270232
0.910256 0.340393
1.192308 0.407133
1.474359 0.470971
1.756410 0.532334
2.038462 0.591576
2.320513 0.648994
2.602564 0.704841
2.884615 0.759340
3.166667 0.812692
3.448718 0.865082
3.730769 0.916687
4.012821 0.967678
4.294872 1.018224
4.576923 1.068490
4.858974 1.118646
5.141026 1.168857
5.423077 1.219294
5.705128 1.270124
5.987179 1.321518
6.269231 1.373649
6.551282 1.426694
6.833333 1.480838
7.115385 1.536274
7.397436 1.593215
7.679487 1.651897
7.961538 1.712588
8.243590 1.775604
8.525641 1.841318
8.807692 1.910180
9.089744 1.982739
9.371795 2.059660
9.653846 2.141759
9.935897 2.230027
10.217949 2.325670
10.500000 2.430143
http://www.pmajda.zut.edu.pl