Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометровРефераты >> Технология >> Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометров
Из получившихся результатов можно сделать вывод , что показатель приломления воздуха увеличивается при увеличении давления и уменьшении температуры .
Максимальный показатель приломления воздуха будет при t=100 и давлении P=790 мм.рт.ст. nMAX=1.000292
Минимальный показатель приломления воздуха будет при t=300 и давлении P=720 мм.рт.ст. nMIN=1.000248
Определим среднее значение погрешности изменения показателя преломления воздуха без учета параметров среды :
Dn=(nMAX-nMIN)/2 Dn/n= 2.200*10-5
Определим максимальное значение погрешности изменения показателя преломления воздуха с учетом параметров среды :
Определим точность измерения датчиков как:
Dp=0.1 мм. Рт. Ст. (для датчика давления)
Dt=0.1 мм. Рт. Ст. (для датчика температуры)
Для нахождения максимальной значение погрешности необходимо продеференцировать формулу Эдлена и возьмем сумму дифференциалов для
случия максимального значения погрешности:
(9)
Проведем анализ результатов полученных при помощи пограммы MathCad 7.0
См. Приложение (1).
Результатом является определение максимальнолй погрешности изменения
показателя преломления при изменении параметров среды :
Dn/n t=10’ |
Dn/n t=20’ |
Dn/n t=30’ | |
P=720 |
1.314*10-7 |
1.238*10-7 |
1.169*10-7 |
P=730 |
1.327*10-7 |
1.250*10-7 |
1.180*10-7 |
P=740 |
1.340*10-7 |
1.262*10-7 |
1.192*10-7 |
P=750 |
1.353*10-7 |
1.275*10-7 |
1.203*10-7 |
P=760 |
1.366*10-7 |
1.287*10-7 |
1.214*10-7 |
P=770 |
1.379*10-7 |
1.299*10-7 |
1.226*10-7 |
P=780 |
1.393*10-7 |
1.311*10-7 |
1.237*10-7 |
P=790 |
1.406*10-7 |
1.323*10-7 |
1.249*10-7 |
Соответственно из полученных данных видно , что максимальное значение
погрешности изменения показателя преломления при изменении параметров среды будет наблюдаться при температуре 100 и давлении 790 мм. Рт. Ст.
Dn/n= 1.406*10-7
3.3 Определение погрешности измерения расстояний .
Поставим задачу исследования :
т.к на погрешность измерения перемещений влияет погрешность длинны волны
и нестабильности атмосферных условий то определим когда решающей будет
погрешность длинны волны , а когда нестабильности атмосферных условий.
Исследуем диапазон изменения погрешности длинны волны при значениях Dlвак/l=10-5 , Dlвак/l=10-7 , Dlвак/l=10-9
Имеем расчитанные значения погрешности изменения показателя преломления
такие как :
Dn/n= 1.406*10-7 , Dn/n= 2.200*10-5
Диапазон изменения Df имеем два значения дискреты счета , такие как :
Df=p/2 , Df=p/16
Исследуем диапазон измерения длин в интервале : L=(1 мкм до 1 м)
Исследование проведено при помощи пограммы MathCad 7.0 по формуле (8) См. Приложение (2)
После расчета из получившихся зависимостей можно выделить основные три группы:
1. Dl/l=10-5
Решающие влияние оказывает погрешность длинны волны и нестабильность атмосферных условий.
случай : Dlвак/l=10-5 , Dn/n= 2.2*10-5
случай : Dlвак/l=10-5 , Dn/n= 1.406*10-7
2. Dl/l=10-7
Решающие влияние оказывает погрешность длинны волны и нестабильность атмосферных условий.
случай : Dlвак/l=10-7 , Dn/n= 1.406*10-7
3. Dl/l=10-9
Решающие влияние оказывает нестабильность атмосферных условий , но
на сегоднешний день реальна погрешность длинны волны Dlвак/l=10-7 .
случай : Dlвак/l=10-9 , Dn/n= 1.406*10-7
3.4 Определение положения ближней и дальней зоны .
Определим граничные значения для ближней и дальней зоны :
Будем считать что дальняя зона или ближняя зона будет при условии , что в погрешности измерения перемещений:
дальней зоной будем считать условие:
,
примем для дальней зона К=10,
а ближней зоной будем считать условие:
примем для ближней зоны К=0.1 .
Проведем расчеты по программе MathCad 7.0 см приложение 3 и получим :
Зона |
Дискрета |
Dl/l=10-9 |
Dl/l=10-7 |
Dl/l=10-5 |
Дальняя зона |
p/2 |
>791 м |
>7.91 м |
>0.079 м |
p/16 |
>98.87 м |
>0.98 м |
>9.88*10-3 м | |
Ближняя зона |
p/2 |
<7.91 м |
<0.079 м |
<7.91*10-4 м |
p/16 |
<0.98 м |
<9.88*10-3 м |
<9.88*10-5 м |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лысенко Г.А. Принципы измерения расстояний и линейных перемещений
Рукопись.
2.Коронкевич В.П. Ленкова Р.А. Лазерные измерительные устройства