Norges landbrukshøgskole, Institutt for tekniske fag

TEL220 Måling og styring med datamaskin

Leksjon 6: Løsning til regneøvingen

  1.  
    1. Sensoren gir tilnærmet korrekt måleverdi kun for frekvenskomponenter under 100 Hz. Frekvenskomponenter over 100 Hz registreres knapt (sensoren klarer ikke å følge med endringer i målevariabelen).
    2. Målesignalet vil følge den sprangformede endringen med en treghet angitt ved at tidskonstanten i målesignalet er T=1/(2×p×f) [sek] der f=100 Hz.


  2. K = sqrt(vx/vy).

  3. Skissen blir i prinsippet som vist i figur 4.4c i læreboka (målesignalet kan skisseres slik at det varierer tilfeldig med et standardavvik lik sqrt(0,02) omkring det konstante målesignalet som skal ha en bias på 0,2 V i forhold til den sanne måleverdien. Biasen kan fjernes ved å subtrahere biasen fra målesignalet (dersom biasen er kjent) eller ved å høypassfiltrere målesignalet (dersom biasen er ukjent).

  4.  
    1. my = 100.
    2.  
      • var1(y) = S[y(k)-my]2/N = 2.
      • var2(y) = S[y(k)-my]2/(N-1) = 2,5.

       

  5.  
    1. Tachometeret må ha neglisjerbart treghetsmoment i forhold til selve motorens treghetsmoment, ellers vil tachometeret påvirke motorens rotasjonshastighet (målevariabelen). Med andre ord: Det er viktig at tachometerets bevegelsesenergi er neglisjerbar.
    2. Temperaturmåleren må ha liten termisk kapasitans i forhold til den termiske kapasitansen i væsken, ellers vil temperaturmåleren påvirke temperaturen i væsken. Med andre ord: Det er viktig at temperaturmålerens termiske energi er neglisjerbar.

     

  6. Likn. (4.8) i læreboka løst med hensyn på T gir

    T=1/[(1/b)×ln(R/R0)+1/T0]



  7. Definerer følgende: P1=200 W (maksimal effekt) og P0=0 W (minimal effekt). T1er tidsintervallet med maksimal effekt, og T0 er tidsintervallet med minimal effekt. Ttot er T0 + T1. Den spesifiserte effekten er P2. PWM tilsier at

    P2=(T0P0+T1P1)/Ttot

    som gir

    T1/Ttot=P2/P1=150/200=3/4

    Dette betyr at styresignalet skal være 5 volt i 3 samplingsintervaller og 0 volt i 1 samplingsintervall, og deretter 5 volt i 3 samplingsintervaller osv.

  8. La y betegne utgangssignalet fra signaltilpasseren og x betegne inngangssignalet. Transformasjonen fra spenningsområdet 0 - 1 volt (x) til området 1 - 5 volt (y), betyr at y = 4x+1. Denne likningen kan realiseres vha. differensialforsterkeren vist i figur 4.26 i læreboka med v0=y, vi2=x, R2/R1=4 og vi1=-0,25 volt. Signaltilpasningen er nødvendig for at AD-omsetteren skal kunne registrere alle verdier av målesignalet. Generelt trengs signaltilpasning også for å få maksimal oppløsning ifm. sampling.

[Til kursets hjemmeside] [Til framdriftsplanen]

Sist oppdatert 12.3.04 av Finn Haugen (e-post-adresse: finn@techteach.no).