Amateur rocketry

Higher and higher and higher!

• Расчеты
• Электроника
• Конструкции
• Двигатели
• Испытания
• Ссылки

Измерение линейности и погрешности тягоизмерительного стенда

Измерение погрешности и линейности тягоизмерительного стенда. (см. Электроника тягоизмерительного стенда и Конденсаторный датчик для тягоизмерительного стенда.)

Поскольку предварительно оценить паразитную емкость датчика, соединительных проводов и нелинейность прогиба реального датчика учесть сложно, единственный способ получить оценки этих эффектов можно только путем непосредственных измерений.

Датчик был собран их крепежных пластин купленных в ближайшем строительном магазине. Зазор между пластинами задается с помощью гетинакловых прокладок толщиной 0.6 мм. Пластины стянуты винтами М6, для контактов используются гибкие выводы из одностороннего текстолита толщиной 0.3 мм (легко режется ножницами).

 

Для измерения линейности был использован набор "блинов" от разборных гантелей. Увы точность их изготовления весьма приблизительная, поэтому между ними имеется некоторый разброс. Датчик был нагружен до 160 Н и разгружен до нуля. После добавления каждого нового блина делалась пауза для того что-бы колебания стенда успокоились. Выходной сигнал был записан непосредственно на компьютер (формат записи PCM 16-bit, оцифровка с частотой 96 кГц). Результаты были обработаны програмой WAV Frequency meter

В результате была получена калибровочная кривая. На кривой явно видно наличие гистерезиса датчика в следствии поскальзывания пластин под болтами. Видно, что линейность датчика не хуже точности изготовления тарировочных "блинов". Т.е. для оценки линейности нужно повторять эксперимент с более точными грузами.

Второй вопрос - это суммарная погрешность измерения тяги. Для ее оценки датчик был нагружен некоторым усилием, и сигнал был записан (формат записи PCM 16-bit, оцифровка с частотой 96 кГц) в течении длительного времени (1.5 и 3 секунды). "Длительного" в масштабе работы типичного ТТРД. Поле этого результаты были обработаны в режиме 100 измерений частоты в секунду и для вычисленных значений было посчитано стандартное отклонение. В первой таблице данные посчитаные по 1.5 секундному интервалу, во второй - по 3 секундному (delta относительная погрешность измерения посчитанная как среднеквадратичное отклонение по всему интервалу). Абсолютные значения частоты отличаются из-за разных величин подстроечной емкости C3. Как видно достигнутая точность измерений намного превосходит величину гистерезиса. Т.е. суммарная точность в основном определяется точностью датчика.