Основные источники погрешности одноволновых оптоэлектронных измерительных преобразователей

Аннотация

В статье приведены основные источники погрешности одновольновых оптоэлектронных измерительных преобразователей: температурная нестабильность источников и приемников излучения, изменения напряжения питания, приемников излучения, неточность формирования потока излучения по экспоненциальному закону при функциональной развертке, фоновая засветка, изменение диаметра контролируемого кокона, а также его колебания в зоне контроля в момент его прохождения через оптический канал ОЭПП. Рассмотрена влияния на результат контроля изменения диаметра и колебания контролируемого кокона в зоне контроля.

Ключевые слова: изменения диаметра, колебания, источник и приёмник излучения, относительная погрешность, коэффициент преобразования.

Summary.

The article gives information about the main sources of error in single-coil optoelectronic transducers are presented: temperature instability of sources and receivers of radiation, changes in supply voltage, radiation receivers, inaccuracy in the formation of the radiation flux by exponential law with functional scanning, background illumination, change in the diameter of the controlled cocoon, and Its oscillations in the control zone at the moment of its passage through the optical channel of the OESC. The influence on the result of the control of the change in diameter and the oscillation of the controlled cocoon in the control zone is examined.

Keywords: сhanges in diameter, oscillations, source and receiver of radiation, relative error, conversion factor.

Основными источниками погрешностей одноволновых ОЭПП мощности являются следующие: температурная нестабильность источников и приемников излучения, изменения напряжения питания, приемников излучения, неточность формирования потока излучения по экспоненциальному закону при функциональной развертке, фоновая засветка, изменение диаметра контролируемого кокона, а также его колебания в зоне контроля в момент его прохождения через оптический канал ОЭПП.

Анализ и способ компенсации вышеуказанных основных источников погрешностей без учета изменения диаметра и колебания контролируемого кокона в зоне контроля достаточно рассмотрены в работах [1,2,3,4]. Поэтому ограничимся только рассмотрением влияния на результат контроля изменения диаметра и колебания контролируемого кокона в зоне контроля.

Поток излучения поступающий на фотоприемник в общем случае имеет вид:

(1).

Тогда, напряжение на выходе фотоприемника.

(2).

К — коэффициент преобразования фотоприемника.

Рассмотрим случай, когда L1, L2 и D = var.

Уравнение (2) имеет случайный характер, т.к. аргументы L1, L2 и D изменяются случайным образом, каждое из которых дает случайную погрешность.

В уравнении (2) для одного и того же кокона величины можно считать постоянными, тогда относительная погрешность от изменения L1, L2 и D можно представить в виде:

(3).

— относительная погрешность изменения D; (4).

— относительная погрешность изменения; (5).

— относительная погрешность изменения (6).

(7).

После небольшого преобразования получим:

или.

(9).

подставляя значение в уравнение (9) получим следующее выражение:

(10).

Из уравнения (10) видно, что изменение внутреннего диаметра контролируемого кокона приводит к двукратному увеличению относительной погрешности.

Таким образом, аналогичным путем и для остальных составляющих погрешностей:

(11).

(12).

тогда уравнение (3) имеет вид:

(13).

Из уравнения (13) следует, что изменение каждой составляющей относительной погрешности вызывает двукратное увеличение относительной погрешности.

Далее рассмотрим случай, когда источник и приемник излучения жестко закреплены на расстоянии L. Простейшая структурная схема такого ОЭПП мощности оболочки кокона приведена на рис. 1.

Рис. 1. Определение погрешности измерений одноволнового ОЭПП

Здесь: толщина передней и задней стенок оболочек; внутренний диаметр; D0 внешний диаметр.

Из рис. 1 следует:

(14).

или.

(15).

для тонкостенного кокона можно принять условия D = D0.

Тогда уравнение (15) имеет вид:

оптоэлектронный преобразователь погрешность кокон.

(16).

отсюда:

(17).

(18).

Откуда уравнение (2) примет вид:

(19).

Если, то относительная погрешность от колебания контролируемого кокона в зоне контроля имеет вид:

(20).

в уравнении (19) обозначим:

и запишем уравнение (19) в виде:

здесь для одного и того же кокона можно принять:, тогда уравнение (20) имеет вид:

(21).

А уравнение (21) после преобразования имеет вид:

(22).

отсюда:

(23).

Аналогично можно определить выражение при изменении диаметра D.

В этом случае изменение D приводит к изменениям L1 и L2. Предположим, что при изменении D изменяется только L2, a L1 = const.

Тогда аналогично можно написать:

(24).

и.

(25).

Тогда общая относительная погрешность от изменения диаметра кокона и колебания его в зоне контроля имеет вид:

(26).

Выражения (26) дает оценку для данного ОЭПП относительная погрешность от изменения диаметра кокона D и от колебания его в зоне контроля.

• 1. Мухитдинов М. М. Оптоэлектронные устройства контроля и измерения в текстильной промышленности. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982 — 200 с.
• 2. Мухитдинов М. М., Бернштейн А. С., Перова Н. И. Фотоэлектрические многопараметровые методы измерения. — Ташкент, Фан,
• 3. Мухитдинов М. М., Мамасадыков Ю. и др. Методы компенсации влияния фоновой засветки и температурной нестабильности темнового тока фотоприемников в оптоэлектронных измерительных преобразователях с экспоненциальной разверткой./Дез.докл. Всес. совещ. «Состояние и перспективы развития оптоэлектроники и ее применение в системах связи». /М.: Радио и связь, — 1983, с. 20.
• 4. Якушенков Ю. Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. -М.: Машиностроение, 1989. — 360 с.

Анжуманда ?атнашиш учун ТАЛАБНОМА.

• 1. Ташкилотнинг тўли? ва? ис?артирилган номи: Фар? она политехника институти (ФарПИ).
• 2. Маърузалар рўйхати: маъруза бириктирилган шўъба ра? ами, маърузани номи, муаллиф (лар)нинг Ф.И.Ш., лавозими, илмий даражаси, илмий унвони: 2 — шўъба, «Анализ основных источников погрешности одноволновых ОЭПП мощности оболочки кокона», Урозалиев Гайратжон Туронович, ФарПИ «Энергетика» факультети «Электроника ва асбобсозлик» кафедраси катта ў?итувчиси;
• 3. Урозалиев Гайратжон Туронович (тел: (+998 93) 371−25−45, Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script)
• 4. Ташкилотнинг почта манзили: Фар? она ша? ар, Фар? она кўчаси 86 уй
• 5. Мехмонхонага э? тиёж: йў?