Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 1 (ось X – вверх) на горизонтальном развязанном основании.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 22Следующая ⇒

Включите мультиметр в режим измерения постоянных напряжений (V). Выдержите мультиметр во включенном состоянии не менее 1мин.

1.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД X (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKX_1.

Смысл обозначений:

- тип устройства AK - акселерометр;

- X, Y или Z – наименование оси акселерометра;

- ориентация 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

1.2. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Y (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKY_1.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

1.3. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_1.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 2 (ось X – вниз) на горизонтальном развязанном основании.

2.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД X (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKX_2.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

2.2. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Y (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKY_2.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

2.3. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_2.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 3 (ось Y – вверх) на горизонтальном развязанном основании.

3.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД X (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKX_3.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

3.2. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Y (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKY_3.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

3.3. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_3.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 4 (ось Y – вниз) на горизонтальном развязанном основании.

4.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД X (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKX_4.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

4.2. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Y (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKY_4.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

4.3. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_4.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 5 (ось Z – вверх) на горизонтальном развязанном основании.

5.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД X (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKX_5.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

5.2. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Y (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKY_5.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

5.3. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_5.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Установите ориентационное приспособление вместе с размещенной на нем платой акселерометра в ориентацию 6 (ось Z – вниз) на горизонтальном развязанном основании.

6.1. Подключите измерительные провода мультиметра к гнездам ВЫХОД Z (красный провод) и ВЫХОД Общ. Т. (черный провод).

Осуществите взаимодействие мультиметра с персональным компьютером.

Назначьте имя файла для записи данных AKZ_6.

Не менее чем через 2мин остановите запись данных в персональный компьютер.

Выключите мультиметр.

Поставьте на пульте переключатель ПИТАНИЕ в положение ВЫКЛ. Красный светодиод рядом с переключателем ПИТАНИЕ должен погаснуть.

Выключите персональный компьютер.

Обработка результатов

1. Скопируйте исходные файлы и далее работайте только с копиями.

2. Просмотрите файлы.

3. Убедитесь в отсутствии в файлах аномальных одиночных выбросов. При наличии аномального одиночного выброса поставьте на его место предыдущее значение данного параметра.

4. Забракуйте весь файл при наличии большого количества выбросов и обратитесь за разъяснениями к преподавателю.

5. Отредактируйте каждый файл так, чтобы количество строк в отредактированных файлах составило 240.

6. Определите для каждого отредактированного файла:

- среднее арифметическое [12], [13];

- среднее квадратическое отклонение (стандартное отклонение) от среднего арифметического [12], [13].

7. Занесите результаты вычислений в таблицу 1.4.3.2.

8. Рассчитайте по формуле (1.4) величину ускорения нормальной силы тяжести в месте проведения испытаний с учетом поправки на высоту

где

Таблица 1.4.3.2

Номер ориен-тации	Показания акселерометра, мВ
ВЫХОД X	ВЫХОД Y	ВЫХОД Z
Среднее арифмети-ческое	СКО	Среднее арифмети-ческое	СКО	Среднее арифмети-ческое	СКО





	-	-	-	-

9. Рассчитайте калибровочные константы трехосного микромеханического акселерометра, в том числе:

- масштабные коэффициенты по формулам

- смещение нуля акселерометра X по формулам (1.41), (1.42)

- смещение нуля акселерометра Y по формулам (1.44), (1.45)

- смещение нуля акселерометра Z по формулам (1.47), (1.48), (1.49)

- погрешности выставки оси чувствительности акселерометра X по формулам (1.35), (1.50)

- погрешности выставки оси чувствительности акселерометра Y по формулам (1.37), (1.51)

- погрешности выставки оси чувствительности акселерометра Z по формулам (1.39), (1.40)

10. Занесите результаты вычислений в таблицу 1.4.3.3.

Таблица 1.4.3.3

Параметр триады акселерометров	Ось чувствительности акселерометра
Ось X	Ось Y	Ось Z
1. Масштабный коэффициент, мВ/(м/c² )
2. Смещение нуля, м/с²
3. Погрешности выставки оси чувствительности, б/р
4. Наибольшее значение СКО из таблицы 1.4.3.2, м/c²

Содержание отчета

Общие требования к содержанию отчета приведены во ВВЕДЕНИИ к учебному пособию.

На основании анализа экспериментальных данных о смещении нуля акселерометра X, акселерометра Y и акселерометра Z сделайте ВЫВОД об адекватности или неадекватности проведенной калибровки.

На основании анализа экспериментальных данных сделайте ВЫВОД о возможности или невозможности упрощения модели погрешностей трехосного акселерометра.

Лабораторная работа

«Влияние напряжения питания на смещения нуля и масштабные коэффициенты трехосного акселерометра»

Цель лабораторной работы

Экспериментально определить смещение нуля и масштабный коэффициент по каждой из трех осей акселерометра при номинальном напряжении питания 3, 3В (NOM), при пониженном напряжении питания 2, 2В (MIN) и при повышенном напряжении питания 3, 6В (MAX).

Предварительные замечания

Изготовителем заявлено, что микросхема трехосного акселерометра MMA7361L обладает свойством линейной зависимости (или пропорциональности) основных параметров (смещения нуля и масштабного коэффициента) от напряжения питания (ratiometricity). Это означает, что при увеличении (уменьшении) напряжения питания смещение нуля и масштабный коэффициент увеличатся (уменьшатся) линейно.

В данной лабораторной работе производится определение смещения нуля и масштабного коэффициента по каждой из трех осей акселерометра при номинальном напряжении питания 3, 3В (NOM), при пониженном напряжении питания 2, 2В (MIN) и при повышенном напряжении питания 3, 6В (MAX).

План, последовательность, время и условия проведения эксперимента приведены в таблице 1.4.4.1.

Таблица 1.4.4.1

Номер запуска	Номер ориен-тации	Перечень выполняемых операций	Чистое время, мин
		Включение персонального компьютера Включение мультиметра
	1. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 1 1.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 1.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 1.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения	0, 5 0, 5 0, 5
	2. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 2 2.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 2.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 2.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения	0, 5 0, 5 0, 5
	3. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 3 3.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 3.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 3.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения	0, 5 0, 5 0, 5
	4. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 4 4.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 4.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 4.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения	0, 5 0, 5 0, 5
	5. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 5 5.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 5.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 5.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения	0, 5 0, 5 0, 5
	6. Установка ориентационного приспособления в ориентацию 6 6.1. Включение питания 3, 3В Измерение напряжения 6.2. Включение питания 2, 2В Измерение напряжения 6.3. Включение питания 3, 6В Измерение напряжения Выключение пульта Выключение мультиметра Выключение персонального компьютера	0, 5 0, 5 0, 5