docMätning av icke elektriska storheter (MIS)
download 
Report Transcription
Mätning av icke elektriska storheter (MIS)
Mätning av icke elektriska storheter (MIS) Del 2 Industrial Electrical Engineering and Automation Mätning av kraft och moment β’ Mest förekommande problemställning i mekaniken β’ När material utsätts för drag- eller tryckkraft uppkommer en positiv eller negativ töjning. β’ Töjningen π = βπ π β’ Töjningen kan användas för mätning av kraft och moment. Industrial Electrical Engineering and Automation Trådtöjningsgivare (TTG) π π π΄ β’ Resistans i en tråd π = (Ο resistiviteten, l trådens längd, A trådens tvärsnittsarea) β’ Genom töjning ändras längden och tvärsnittsarean β’ Relativ resistansändring π = βπ π β’ Vanliga resistansvärden t ex 120β¦, 300β¦, 600β¦ β’ Maximal ström i storleksordningen 20-60 mA Industrial Electrical Engineering and Automation Viktiga parametrar för TTG π π β’ Givarefaktor π = (π β 2 för metalliska TTG) β’ Temperaturberoendet för resistiviteten π = π0 1 + πΌβπ (t ex Ξ±koppar, 20°C = 0,00396) β’ Tvärkänslighet ππ‘ = βπΎπΎ. β’ Poissons tal πΎ = 0,3 (för stål). β’ Längdutvidgningskoefficienterna för givaren och materialet den sitter på kan vara olika vilket leder till töjning vid temperaturändring. Industrial Electrical Engineering and Automation TTG på balk (1/4-brygga) β’ 1 givare β’ Mäter kraft och moment β’ Temperaturkänslig Industrial Electrical Engineering and Automation TTG på balk (1/2-brygga 1) β’ 2 givare i samma ben β’ Mäter kraft och moment β’ Ej temperaturkänslig Industrial Electrical Engineering and Automation TTG på balk (1/2-brygga 2) β’ 2 givare i samma ben β’ Mäter moment dock ej kraft β’ Ej temperaturkänslig Industrial Electrical Engineering and Automation TTG på balk (2/4-brygga) β’ 2 givare diagonalt β’ Mäter kraft dock ej moment β’ Temperaturkänslig Industrial Electrical Engineering and Automation TTG på balk (Fullbrygga) β’ 4 givare β’ Mäter moment dock ej kraft β’ Ej temperaturkänslig Industrial Electrical Engineering and Automation Känslighet β’ Känsligheten k anger ändringen av utsignalen per ändring av insignal. βππ’π’ π= βπππ β’ Enheten är t ex mV/°C eller mV/N. Industrial Electrical Engineering and Automation Relativa felet Absolut fel är differensen mellan avläst värde och rätt värde. πΉπΉπΉπΉπΉ = ππππππ π£π£π£π£π£ β ππππ π£π£π£π£π£ Relativa felet är förhållandet mellan felet och rätt värde. πππππ π π π π π π π π πππππ = ππππ π£π£π£π£π£ ππππππ π£π£π£π£π£ β ππππ π£π£π£π£π£ = ππππ π£π£π£π£π£ Industrial Electrical Engineering and Automation Praktiskt effektmätning β’ Mätning av moment med hjälp av lastcell β’ Mätning av hastighet (varvtal) med hjälp av Tachometer β’ Elmotorns mekanisk uteffekt π = 2πππ Industrial Electrical Engineering and Automation Exempel TTG på balk β’ Beräkna utsignalens känslighet för kraft F i kN. β’ Beräkna utsignalen U för belastning med F = 20 kN. Industrial Electrical Engineering and Automation Motståndstermometer β’ Betecknas också PTC-motstånd (Positive Temperature Coefficient) β’ PT100 typisk exempel (platina givare vid 100 β¦ vid 0°C) β’ Resistans vid temperatur π‘ π π‘ β π π 1 + πΌπ π‘ β π‘π β’ π π resistans vid temperatur π‘π β’ πΌπ temperaturkoefficient vid temperatur π‘π β’ π π och πΌπ vid samma temperatur π‘π Industrial Electrical Engineering and Automation Praktisk temperaturmätning Tvåtrådsmätning Fyrtrådsmätning Fyrtrådmätning skiljer matnings- från mätledningarna. På detta sätt minimeras spänningsfallet över mätledningarna. Industrial Electrical Engineering and Automation Exempel två- och fyrtrådsmätning β’ Beräkna det relativa felet i uppmätt spänning V på grund av mätinstrumentets belastning och ledningsresistansen för den angivna tvåtrådsmätningen vid 23°C. β’ Beräkna det relativa felet i uppmätt spänning V på grund av mätinstrumentets belastning och ledningsresistansen för den angivna fyrtrådsmätningen vid 23°C. Industrial Electrical Engineering and Automation Potentiometer (linjär) π π₯ π₯ π= πΈ= πΈ π π‘π‘π‘ π₯πππ β’ Används för mätning av läge. β’ Finns i upp till ungefär 2m längd. Industrial Electrical Engineering and Automation Potentiometer (vinkel) π π π ππ = πΈ= πΈ π π‘π‘π‘ ππππ β’ Används för mätning av vinkel respektive position. β’ Vanlig vinkel 270°. β’ Kan finnas med flera varv (π > 360°).
