Динамічні характеристики засобів вимірювань.

Динамічні характеристики засобів вимірювань розділяються на повні та часткові. Повною динамічною характеристикою називається характеристика, яка однозначно визначає коливання вихідного сигнала засобу вимірювання при будь-яких змінах інформаційного та неінформаційного параметрів вхідного сигнала та впливаючої величини. Частковою динамічною характеристикою називається функціонал або параметр повної динамічної характеристики (наприклад, полоса пропускання, затухання, час установлення вихідного сигнала та ін.).

Повними динамічними характеристиками являються:

• диференційні рівняння;

• імпульсна характеристика h(t);

• перехідна характеристика h’(t);

• передавальна функція W(p);

• сукупність амплітудно-частотних А() та фазочастотних () характеристик.

Частковими динамічними характеристиками являються:

• окремі параметри повних динамічних характеристик, наприклад, постійна часу, час запізнення;

• характеристики, які лише частково характеризують динамічні властивості засобів вимірювань, наприклад час установлення вихідного сигнала.

Динамічні властивості авп зрівноваження (компесаційних приладів).

При одній ланці в прямому колі передавальна функція замкненої частини АВП зрівноваження буде:

,

де: кп – компенсійного перетворювача (приладу);

К(р) – передавальна функція;

(р) – коефіцієнт передачі зворотного перетворювача.

При трьох ланках в прямому колі:

З урахуванням того, що:

зображення некомпесації

,

тобто, некомпесація АВП зрівноваження х залежить від коефіцієнтів перетворення та закона зміни Х. Градуювання вимірювального приладу при 10…15 значеннях Х, тому некомпенсація враховується при градуюванні по всій шкалі і в статичному режимі роботи приладу похибки не створює.

В усталених режимах (тобто при Х=const; dx/dt=const; d²x/dt²=const) вихідна величина У як функція величини некомпенсації х буде:

У(р) = К₁(р)К₂(р)К₃(р)х(р) = К(р)х(р).

Передавальна функція прямого кола (при наявності в ньому інтегруючих ланок) буде:

В цьому випадку зображення вихідної величини:

Знаючи зображення У(р) визначимо її оригінал У(t) як функцію часу при різних значеннях некомпесації х.

Скористаємося теоремою про кінцеві значення часової функції при t= в її оберненому вигляді.

.

В АВП зрівноваження з статичною характеристикою при Х(р) = Х₀ = const та відсутності інтегруючих ланок (n=0) стале значення вихідної величини буде:

.

При Х₀ = 0 вихідна величина У_уст та компесуюча х_к рівнялися б нулю, тобто в компесаційних приладах повна компенсація неможлива.

В АВП зрівноваження з астатичною характеристикою першого порядку (при наявності в прямому колі однієї інтегруючої ланки n=1) зображення вихідної величини буде:

.

Так як в цьому випадку при Х0, У_уст безперервно зростає, перша похідна (при Х(р) = Х₀) буде:

,

тобто Х₀ залежить від швидкості зміни Х.

При Х₀ = 0, У_уст = const (постійна за значенням).

В режимі повної компенсації вхідна величина також постійна Х = const.

Режим повної компесації в автокомпесаторах з астатизмом першого роду теоретично можливий тільки при незмінності вхідної величини (х = const).

В АВП з а.х. другого порядку (з двома інтегруючими двигунами, тобто n=2) після аналогічних перетворень маємо:

.

Тобто, х₀ залежить тільки від другої похідної х’’(t). В таких приладах можлива повна компенсація (тобто х₀=0) не тільки при У = const та X = const, але й при dy/dt=const та dx/dt=const.

АВП з а.х. другого порядку (з двома інтегруючими двигунами) являються структурно нестійкими системами і можуть працювати стійко тільки при введенні гнучких стабілізуючих зворотних зв’язків.