Kiểm tra, xác định sự ổn định, tuyến tính của cả h- 123docz.net

d. Nội dung thực hiện và đóng góp của đề tài

4.2.2. Kiểm tra, xác định sự ổn định, tuyến tính của cả hệ thống

Với thí nghiệm này, luận văn sử dụng thiết bị tạo lực chuẩn WP-300 để tạo các kích thích chuẩn cho cảm biến. (Sơ đồ hệ thống thí nghiệm với hệ thống đo lực 3 chiều đƣợc thể hiện trên hình 4.2)

Hình 4.2. Thí nghiệm kiểm tra sự ổn định, tuyến tính của hệ thống đo lực 3 chiều đã chế tạo S [mV/V] S S [%] S[mV/V] Kênh X 0,9700 0,0005 0,06 0,970,0005 Kênh Y 0,9701 0,0006 0,07 0,9701  0,0006 Kênh Z 0,9992 0,0011 0,11 0,9992  0,0011 Hệ thống đo Cảm biến đo lực 3 chiều Thiết bị tạo lực chuẩn WP-300

Chương 4: Thử nghiệm và đánh giá kết quả 2013

80 Các kết quả thu đƣợc nhƣ sau: Lần 1: Lực (N) 0 500 1000 1500 2000 1500 1000 500 Kênh X (N) 0 516 1011 1498 1997 1510 1002 509 Kênh Y (N) 0 498 1003 1506 1998 1497 996 501 Kênh Z (N) 0 511 991 1511 1994 1503 1012 499 Lần 2: Lực (N) 0 500 1000 1500 2000 1500 1000 500 Kênh X (N) 0 514 1013 1505 1998 1517 987 502 Kênh Y (N) 0 491 992 1496 1990 1507 990 486 Kênh Z (N) 0 503 1005 1489 1999 1516 999 508 Lần 3: Lực (N) 0 500 1000 1500 2000 1500 1000 500 Kênh X (N) 0 499 993 1492 2002 1509 1008 501 Kênh Y (N) 0 512 996 1504 1993 1512 1006 495 Kênh Z (N) 0 498 997 1507 2007 1497 1003 501 4.2.3. Kết luận

- Cảm biến đo lực 3 chiều đã chế tạo có độ nhạy xác định bằng thực nghiệm xấp xỉ bằng với giá trị độ nhạy lý thuyết mong muốn. Sai lệch về độ nhạy giữa thực tế và lý thuyết là do do sai số của việc chế tạo, gia công cơ khí và quá trình dán tem điện trở lực căng vào phần tử biến dạng không thể chính xác hoàn toàn so với lý thuyết.

- Cảm biến đo lực 3 chiều và hệ thống đo lực đi kèm hoạt đông tuyến tính trong dải đo, sai số của kết quả đo là 1%.

4.3. Kết luận chƣơng 4

Trong chƣơng này, luận văn đã tiến hành các thí nghiệm để xác định tính ổn định, tuyến tính của hệ thống đo lực 3 chiều và mạch đo thí nghiệm cho cảm biến điện trở lực căng (Loadcell) SIWAREX R BB dựa trên các thiết bị tạo lực có tại phòng thí nghiệm Đo lƣờng Động học Bay và đƣa ra đƣợc các kết luận với từng hệ thống.

Nghiên cứu chế tạo cảm biến đo và hệ thống đo lực ba chiều 2013

KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN

Kết luận:

Sau một thời gian thực hiện luận văn đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu cụ thể nhƣ sau:

Về lý thuyết:

1- Sau một quá trình nghiên cứu lý thuyết, tham khảo tài liệu và khảo sát các hệ thống đo lực nhiều thành phần của các hãng Kisler, Kyowa, AVL..., căn cứ vào điều kiện làm việc cụ thể cũng nhƣ đặc điểm động học của các đối tƣợng cần đƣợc đo đạc, luận văn đã xác định đƣợc hƣớng xuất phát và nội dung nghiên cứu sâu là: tự chế tạo hệ thống đo lực 3 chiều theo nguyên lý chuyển đổi điện trở lực căng.

2- Tham khảo từ những hệ thống đo mẫu có độ tuyến tính, có độ ổn định cao của nƣớc ngoài, luận văn đã chế tạo đƣợc một hệ thống đo lực 3 chiều ổn định theo quy trình công nghệ khả thi.

Về thực nghiệm:

1- Luận văn đã nghiên cứu chế tạo hoàn chỉnh đƣợc một hệ thống đo lực 3 chiều bao gồm cảm biến đo lực 3 chiều và hệ thống đo đi kèm phù hợp với điều kiện kinh phí và công nghệ trong nƣớc.

2- Luận văn đã chế tạo thành công mạch đo thí nghiệm sử dụng cảm biến điện trở lực căng (Loadcell) SIWAREX R BB của hãng Siemen, đạt chất lƣợng nhƣ các yêu cầu đề ra.

3- Hệ thống sau khi đƣợc chế tạo và hiệu chỉnh ổn định đã đƣợc thí nghiệm trên các thiết bị sẵn có tại phòng thí nghiệm để kiểm tra tính ổn định, tuyến tính và độ chính xác. Các kết quả thu đƣợc cho thấy các hệ thống đo đã đảm bảo đƣợc các yêu cầu kỹ thuật đã đề ra.

Hướng phát triển:

Nghiên cứu chế tạo cảm biến đo và hệ thống đo lực ba chiều 2013

2- Thiết kế, chế tạo một hệ thống đo hoàn chỉnh, từ mạch gia công tín hiệu đến phần ADC, ghép nối máy tính, chƣơng trình hiển thị… Tiến đến giảm giá thành hệ thống đo đồng thời chủ động về mặt công nghệ.

Nghiên cứu chế tạo cảm biến đo và hệ thống đo lực ba chiều 2013

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

1. Nguyễn Tăng Cƣờng, Phan Quốc Thắng, Vũ Hữu Nghị (2002), Cấu trúc máy tính, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.

2. Nguyễn Tăng Cƣờng, Phan Quốc Thắng (2003), Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội.

3. Đỗ Xuân Tiến (1991), Kỹ thuật vi xử lý, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội. 4. Ngô Diên Tập (2004), Đo lường và điều khiển bằng máy tính.

5. Nguyễn Ngọc Bích (2001), Cơ sở xử lý số và điều khiển số, Nxb Quân đội Nhân dân

6. Văn Thế Minh (1998), Kỹ thuật vi xử lý, NXB Giáo dục, Hà Nội

7. Phan Bá, Đào Mộng Lâm (2000), Đo lường -senxơ, Nxb Quân đội nhân dân. 8. Đào Mộng Lâm (2005), Đo lường các tham số động cơ phản lực, Nxb Quân đội

nhân dân.

9. Phạm Quang Minh (2005), Nghiên cứu, thiết kế chế tạo các cảm biến đo áp suất, lực đẩy để thiết lập các hệ thống đo xa các tham số áp suất, lực đẩy động cơ tên lửa cỡ lớn, đề tài cấp Viện Tên lửa.

10. Đào Mộng Lâm (2004), Hoàn thiện công nghệ chế tạo hệ thống đo áp lực động cơ tên lửa, đề tài cấp Bộ Quốc phòng.

11. Đào Mộng Lâm, Lê Vĩnh Hà, Phạm Quang Minh (2004), "Cảm biến đo mô men xoắn đa kênh", Tuyển tập các báo cáo hội nghị Tự động hoá toàn quốc VICA6. 12. Đào Mộng Lâm, Lê Vĩnh Hà, Phạm Quang Minh (2005), "Nghiên cứu chế tạo

cảm biến đo lực nhiều thành phần", Tuyển tập các báo cáo hội nghị khoa học kỹ thuật đo lƣờng toàn quốc lần thứ 4.

13. Đào Mộng Lâm, Phạm Quang Minh (2006), " Về một phƣơng pháp mở cho việc chế tạo cảm biến đo lực cắt ba chiều trong hệ thống điều khiển thích nghi máy công cụ CNC ", Nghiên cứu KHKT&CNQS (Số 17), 71-76.

14. Phạm Quang Minh, Trần Đức Quý (2006), "Nghiên cứu, chế tạo hệ thống đo lực máy mài tròn ngoài", Nghiên cứu KHKT&CNQS (Số 17), 77-82.

Nghiên cứu chế tạo cảm biến đo và hệ thống đo lực ba chiều 2013

Tiếng Anh

15. Martin T.J, J.D (1994) Halderman. An inverse Method for Finding Unknown Surface and Deformations in Elastostatics, ASME New York.

16. Noor A.K., S.L. Venneri, M.A. Hopkins (2000), Structures Technology for Future Aerospace Systems. Comput. and Struct.

17. Help system and technical reference TransCalc version 1.11

18. S. Shkarayev, R. Krashantisa (2002) An Inverse Interpolation Method Utilizing In-Flight Strain Measurements for Determining Loads and Structural Response of Aerospace Vehicles. U of Arizona.

19. J.C. Magill, P.Catadi, J.R. Morency (2004) Demonstration of a Wire Suspenson System for Dynamic Wind Tunnel Testing.

20. David Voracek, Lucas G.Horta (2002) Ground and Flight test Structural Excitation Using Piezoelectric Actuators. American Institute of Aeronautics and Astronautics.

Nghiên cứu chế tạo cảm biến đo và hệ thống đo lực ba chiều 2013

Kiểm tra, xác định sự ổn định, tuyến tính của cả hệ thống

Thiết lập các mạch cầu cảm biến

Cảm biến (Loadcell) SIWAREX R BB