Jump to content

    

Разработка измерительного устройства

1 час назад, andrei_moiseev сказал:

Я получал на макете звукового радара точность 0,2 мм, расстояние более 1 м.

Т.е. получили точность 0,02%. Феноменально! Объясните, как Вы победили законы физики!? Ведь квадрат скорости звуковой волны пропорционален температуре: V=20,06*sqrt(T). Исходя из Вашей точности Вы обеспечили термостатирование с точностью до 9 знака, т.е. "нано": dT=(0,0002)/280/20,06^2=~1,78*10^-9 в Кельвинах.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, bzx said:

dT=(0,0002)/280/20,06^2=~1,78*10^-9

Откуда такая формула? dx = dv/2; V²=k²T → 4Vdx=k²dT → dT=4Vdx/k²...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, Eddy_Em сказал:

Откуда такая формула?

Из V=20,06*sqrt(T), которая вытекает из Лапласа, константа 20,06 - показатель адиабаты газа, универсальная газовая постоянная, молярная масса. Собственно, Вы её и написали V²=k²T

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/26/2019 at 1:07 PM, kolegaev said:

...Объект твердое, неподвижное тело ( в физическом понимании).  Максимальное измеряемое расстояние 1 метр, минимальное- 0,1 метра, точность измерений +1мм,-1мм... 

На объект можно нанести какой-либо контрастный рисунок, или штрих код, например?

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 минут назад, Serhiy_UA сказал:

можно нанести какой-либо контрастный рисунок, или штрих код, например?

Давайте, сразу, контрастную сетку в 1мм нанесем и камерой будем считывать?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, bzx said:

Давайте, сразу, контрастную сетку в 1мм нанесем и камерой будем считывать?

Тогда световое пятно на объект, а по площади заполнения его отображения в кадре камеры рассчитывать расстояние. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
49 минут назад, bzx сказал:

Т.е. получили точность 0,02%. Феноменально! Объясните, как Вы победили законы физики!? Ведь квадрат скорости звуковой волны пропорционален температуре: V=20,06*sqrt(T). Исходя из Вашей точности Вы обеспечили термостатирование с точностью до 9 знака, т.е. "нано": dT=(0,0002)/280/20,06^2=~1,78*10^-9 в Кельвинах.

Где-то вы упростили, у меня при При 20 гр. Ц. получилось dT = 6,8*10^-7 К

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 минуты назад, HardEgor сказал:

у меня при При 20 гр. Ц.

Считать надо не при T=20гр. А надо ответить на вопрос, какая будет dT, т.е. на сколько надо стабилизировать температуру при заданной точности "0,2 мм, расстояние более 1 м.". Причем это на всей длине распространения волны.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 минут назад, bzx сказал:

Считать надо не при T=20гр. А надо ответить на вопрос, какая будет dT, т.е. на сколько надо стабилизировать температуру при заданной точности "0,2 мм, расстояние более 1 м.". Причем это на всей длине распространения волны.

Я сам неправильно считал :

Мне тут наука подкинула правильную формулу dТ/Т = 2*dL/L (кельвины и метры) и даже вывод написала через скорость звука.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, bzx сказал:

Т.е. получили точность 0,02%. Феноменально! Объясните, как Вы победили законы физики!? Ведь квадрат скорости звуковой волны пропорционален температуре: V=20,06*sqrt(T). Исходя из Вашей точности Вы обеспечили термостатирование с точностью до 9 знака, т.е. "нано": dT=(0,0002)/280/20,06^2=~1,78*10^-9 в Кельвинах.

 

Где то в ваших рассуждения неточность..
Считаем иначе:
https://www.calc.ru/skorost-zvuka.html -берем скорость звука отсюда
20гр - 343,216м/с, расстояние 2м пройдет за время 5,817мс,
21гр - 343,801м/с, расстояние 2м пройдет за время 5,827мс,
те разница 10мкс, за это время звук пройдет расстояние 3,4мм,
поэтому если мы будем измерять температуру с точностью 0,1гр погрешность составит 0,34мм

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, bzx said:

Собственно, Вы её и написали V²=k²T

Так у вас дальше неправильно же!

Правильно: dT=4Vdx/k²=4·347·0.0002/20.06²=0.0007K. ☺

dx=k²dT/(4V), при стабилизации температуры на уровне 0.5°C получаем dx=14.5см. Слишком много на мой взгляд. Вы уверены, что формула именно такая?

Блин, пересчитал из википедии: k=sqrt(7R/5/M)=20.029… Фигня какая-то в наших вычислениях.

Edited by Eddy_Em

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, HardEgor сказал:

Я сам неправильно считал :

Мне тут наука подкинула правильную формулу dТ/Т = 2*dL/L (кельвины и метры) и даже вывод написала через скорость звука.

Эта правильная формула дает на один градус ошибку в одну шестисотую длины, что на метр длины дает (немного грубо...) два миллиметра ошибки... Сотая градуса - 0.02 мм.

Посмотрела вверх - десятая градуса дает погрешность 0.2 мм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем, если покумекать, dx/x порядка dv/v → dx/x будет в районе (20/345)²dT, т.е. примерно 0.003dT. Или 0.3dT%. И на dT=0.1 даст 0.03%… Примерно как и вышло у andrei_moiseev

А, я там двойку потерял: dx/x=2dV/V. Получаем 0.006dT. Если перейти к н.у. и погрешность T вычислять тоже относительную (как и надо), то получим: dx/x=0.006*300dT/T=1.8dT/T.

Вот где собака и порылась — откуда "наука подкинула" формулу dx/x=2dT/T.

Edited by Eddy_Em

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 минут назад, Eddy_Em сказал:

В общем, если покумекать, dx/x порядка dv/v → dx/x будет в районе (20/345)²dT, т.е. примерно 0.003dT. Или 0.3dT%. И на dT=0.1 даст 0.03%… Примерно как и вышло у andrei_moiseev

А, я там двойку потерял: dx/x=2dV/V. Получаем 0.006dT. Если перейти к н.у. и погрешность T вычислять тоже относительную (как и надо), то получим: dx/x=0.006*300dT/T=1.8dT/T.

Вот где собака и порылась — откуда "наука подкинула" формулу dx/x=2dT/T.

Наука проще получается. Длина = скорость*время.

Скорость пропорциональна корню из температуры. Подставляем, логарифмируем, берем производную, получаем правильную формулу с двойкой... в другом месте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, bzx сказал:

как Вы победили законы физики!?

Дифференциальным датчиком, очевидно:

t1 = k · x

t2 = k · (x + ref)

x = ref · t1 / (t2 – t1)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now