Calibration of optical displacement sensor system

Бенедик, О.; Коларікова, І.; Келеменова, Т.

dc.contributor.author	Келеменова, Т.
dc.contributor.author	Коларікова, І.
dc.contributor.author	Бенедик, О.
dc.date.accessioned	2021-10-31T13:47:16Z
dc.date.available	2021-10-31T13:47:16Z
dc.date.issued	2021
dc.identifier.uri	http://ir.stu.cn.ua/123456789/24169
dc.description	Kelemenová, T. Calibration of optical displacement sensor system / Т. Kelemenová, I. Koláriková, O. Benedik // Технічні науки та технології. – 2021. – № 2(24). – С. 179-187.	en_US
dc.description.abstract	The optical displacement sensor was selected for accurate length measurement. The aim of this article is to determine the mathematical measurement model for displacement measurement using an assembled measuring chain by calibration. The uncertainty balance for the assembled measuring chain is determined in the next part of this article.	en_US
dc.language.iso	en	en_US
dc.publisher	Чернігів : НУ «Чернігівська політехніка»	en_US
dc.relation.ispartofseries	Технічні науки та технології;№2(24)
dc.subject	uncertainty of measurement	en_US
dc.subject	displacement	en_US
dc.subject	error	en_US
dc.subject	gauge	en_US
dc.subject	reliability	en_US
dc.subject	невизначеність вимірювання	en_US
dc.subject	переміщення	en_US
dc.subject	похибка	en_US
dc.subject	калібр	en_US
dc.subject	надійність	en_US
dc.title	Calibration of optical displacement sensor system	en_US
dc.title.alternative	Калібрування системи оптичного датчика переміщення	en_US
dc.type	Article	en_US
dc.description.abstractalt1	У технічній і науковій практиці датчики переміщення часто використовуються для вимірювання зміщення рухомих частин обладнання. Їх можна використовувати для прямих вимірювань зміщення, але частіше вони є частиною системи вимірювання. Невизначеність вимірювання визначає ступінь достовірності даних, що отримані в процесі вимірювання з використанням датчика. Внаслідок великої похибки результат вимірювання знецінюється. Тому необхідно виконати аналіз невизначеності вимірювання до фактичного впровадження датчика в цільовий додаток. Отже, розв'язувана задача призначена для області вимірювання зміщення в мехатронних виробах, де інформація про зміщення з високою невизначеністю вимірювання недопустима. Для вимірювання відстані був обраний оптичний датчик, який використовує принцип тріангуляції та має нелінійну статичну характеристику. Оскільки це оптичний датчик, його характеристика залежить від кольору і якості поверхні, яку контролює датчик. Метою статті є експериментальна перевірка оптичного датчика зміщення і одночасно вирішення проблеми похибки вимірювання і невизначеності вимірювання. Завдання роботи полягало в тому, щоб визначити статичну характеристику перетворення сигналу, і з неї створити калибрувальну характеристику. Визначено гістограми з вибірки вимірювань для визначення закону розподілу ймовірності виміряних значень. На основі калібрувальної характеристики створено математичну модель для визначення зміщення по виміряним значенням вихідної електричної напруги датчика. Визначено результуючу невизначеність вимірювання зміщення. У статті не досліджувався вплив температури навколишнього середовища на результат вимірювання, а також не досліджувався вплив кольору контрольованої поверхні виявленого об'єкту, зміщення якого вимірюється. Ефект зміни нахилу поверхні виявленого об'єкту, що відбиває промінь датчика, також не досліджувався. Оптичний датчик зміщення був обраний для точного вимірювання довжини. Експериментальний аналіз тестованого датчика показав, що побудований вимірювальний ланцюг з цим датчиком має сумарну похибку вимірювань не більше 0,16 мм. Тести повторюваності вимірювань і подальших графічних гістограм показали, що ймовірність розподілу виміряних значень підпорядковується єдиному закону розподілу значень. Математична модель калібрувальної характеристики також була отримана з експериментальних даних, які можуть бути використані для визначення величини зміщення зі значень виміряної вихідної електричної напруги датчика. Отримана математична модель має практичне застосування, оскільки може бути реалізована безпосередньо в комп'ютерній системі обробки даних з відомою невизначеністю вимірювання. Результуючу похибку вимірювання можна додатково поліпшити, вибравши інший вимірювач для визначення вихідної напруги на виході датчика.	en_US