датчик. КУрсОвая работа по дисциплине Первичные измерительные преобразователи
 Скачать 2.3 Mb.
|
 Рисунок 4.9 — Зоны срабатывания сплошная линия — датчик без подавления заднего фона; пунктирная линия датчик с подавлением заднего фона [4]. 5. АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ МЕТОДИЧЕСКИХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПИП Погрешность измерения - оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой либо мерой точности измерения. Приемники излучения характеризуются чувствительностью. Для электронно-оптических преобразователей (ЭОП), фотоэлектрических и телевизионных приемников чувствительность характеризуют отношением силы возникающего фототока и падающего светового потока, а для фотослоя – зависимостью плотности почернения D от логарифма экспозиции, причем экспозиция определяется как:  ; ,где E – освещенность, создаваемая элементом оптического изображения на участке светочувствительного слоя; t – время действия данной освещенности или же время экспозиции. Данная зависимость выражается световой характеристикой фотоматериала (рисунок 5.1).  Рисунок 5.1 – Характеристическая кривая фотоматериала. Длины волны излучения характеризует чувствительность. Практически каждый приемник работает в определенной зоне длин волн. Порог чувствительности – это наименьшая яркость или освещенность объекта, на которую реагирует приемник. Недостаточная чувствительность приемника создает неблагоприятные условия, при которых оптических сигнал регистрируется на нелинейном (начальном) участке световой характеристики в условиях снижения контраста. В данном случае резко снижается отношение сигнала к шуму (для фотоматериала – это шум фотографической зернистости). И то, и другое вызывает повышение погрешностей измерений. Фотоэлектрические приемники излучения могут обладать инерционностью, характеризуемой временем между облучением и появлением тока в цепи или между исчезновением объекта и его изображения. Чувствительность зависит от частоты модуляции при восприятии модулированных световых сигналов. Приемники, которые создают изображение объекта (приемники изображения), характеризуются разрешающей способностью – наименьшим расстоянием между двумя точками, которые еще воспринимаются приемником как раздельные. У ЭОП разрешающая сила в центре поля зрения порядка 40 лин/мм, у фотоматериалов – порядка 90 лин/мм. Имеются специальные эмульсии с разрешающей способностью до 1000 и даже до 2000 лин/мм, но здесь сравнительно низкая светочувствительность. Разрешающая способность глаза на расстоянии наилучшего видения – около 10 лин/мм. Контраст изображения, которое дает приемник, ограничивает реальную разрешающую способность системы. Чувствительность и разрешающая способность приемника определяют уровень соответствующих погрешностей измерений. Главное достоинство приборных приемников изображения в том, что они позволяют управлять яркостью, контрастом и четкостью видимого изображения и могут работать в условиях, находящихся за пределами чувствительности глаза. Такие приемники необходимы и при автоматизации оптических измерений, в том числе для ввода данных в компьютер. Достоинства оптических измерений, основанных на визуальных наблюдениях: простота; надежность; экономичность; оперативность; высокая производительность. При измерении могут меняться температура, давление, влажность воздуха, вибрации прибора. Особенно сильно на точности измерений могут сказаться температурные колебания и вибрации прибора. Для устранения ошибок контактных измерений от изменения температуры ответственные части прибора изготавливаются из того же материала, что и измеряемые объекты, или с близкими коэффициентами линейного расширения. Ответственные узлы приборов или все помещение термостатируются. Измеряемые детали должны длительное время выдерживаться перед измерением в данном помещении для выравнивания температур. На крупных оптических предприятиях для контроля астрономической и другой крупногабаритной оптики создаются специальные помещения. Вибрации могут привести к неустойчивости установки, увеличению погрешностей и даже к невозможности измерения. Для борьбы с ними применяются фундаменты, не связанные со зданием, амортизация опор, демпфирование колеблющихся частей измерительной установки. Устранение влияния вибраций, особенно при измерении параметров крупногабаритных оптических деталей и систем, гораздо экономичнее осуществлять методом видеозаписи с последующей покадровой расшифровкой. Этот метод показал высокую эффективность и экономичность [5]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В современном мире датчики регистрации пересечения створа ворот футбольным мячом играют очень важную роль в сфере спорта. Эти устройства помогают не только играть честно, но и тем, кто, собственно, является судьей матча. Ведь футбол развивается с каждым днем: игроки достигают невероятных физических, технических и скоростных качеств. Поэтому уследить за всем и увидеть абсолютно всё становится только труднее. Как и все в мире, эти устройства имеют и свои недостатки. Например, азарт и дух болельщика. Это объясняется тем, что устройство может сработать только спустя несколько секунд, в то время как фанаты будут уже во всю праздновать гол любимой команды. Анализ показал, что для качественного мониторинга тренировочного процесса футболиста наиболее эффективно подходит фотоэлектрический датчик прямого луча, основанный на принципе внутреннего фотоэффекта. На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение в различных областях науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы – приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Система определения гола. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sport-express.ru/football/confederations-cup/reviews/sistema-opredeleniya-gola-kak-eto-rabotaet-1059800/ . – Дата доступа: 09.03.2021 2. Датчик пересечения створа ворот футбольным мячом. [Электронный ресурс]. –Режим доступа: https://knowledge.allbest.ru/radio/2c0a65635a3ac79b5d43a88521316d37_0.html . – Дата доступа: 16.03.2021 3. Устройство индикации взятия ворот в футболе. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://findpatent.ru/patent/200/2008055.html . – Дата доступа: 16.03.2021 4. Изучение закономерностей внешнего фотоэффекта. Квантовая физика. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fevt.ru/load/foto/55-1-0-160 . – Дата доступа: 17.03.2021 5. Анализ источников методических и инструментальных погрешностей ПИП. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studbooks.net/2365180/tehnika/analiz_istochnikov_metodicheskih_instrumentalnyh_pogreshnostey_vybrannoy_shemy .-- Дата доступа: 06.04.2021 6. Г. Виглеб. Датчики: Пер. с нем. - М.: Мир, 1989. - 196 с, ил. |