25.Измерительный преобразователь как четырехполюсник

Любой измерительный преобразователь может быть представлен четырехполюсником.

25.Измерительный преобразователь как четырехполюсник.

ИП может быть представлен пассивным 4х полюсником. На который распространяются все математические зависимости, справедливые для 4х полюсников.

26.Z-преобразования при описании измерительного преобразователя как

четырехполюсника.

Любой измерительный преобразователь после определенных преобразований может быть представлен пассивным 4-х полюсником. При этом необходимо учитывать не число степеней свободы, а количество связей по которым осуществляется обмен энергии измерит системы с окружающей средой. Обычно все из рассмотренных преобразователей имеют 1 канал связи, а система дифференциальных уравнений Лагранжа сводится к главному определителю системы, записанному через активные параметры 4-х полюсника.

Уравнение Лагранжа 2-го рода

Выше представлено уравнение связывающее внешние действующие на измерительную систему силы с внутренними силами, обусловленными изменением запаса кинетической и потенциальной энергии с учетом действия сил сопротивления в системе.

Fi – внешние силы действующие на измерительную систему;

Eк и En – кинетическая и потенциальная энергия в системе;

Mik – масса по i-й и к-й координат;

Vi и Vк – обобщенная скорость по i-й и к-й координат;

Riк – коэф сопротивления измерительной системы;

После преобразования получаем уравнение Лагранжа в операторной форме:

Запишем уравнение Лагранжа в общем виде в виде сист.ур.

27.Режимы работы измерительных преобразователей.

Любой ИП может быть представлен пассивным 4х полюсником, на который распространяются все математические выражения.

z11 z22 – собственное входное и выходное сопротивления преобразователя.

После преобразования получаем СУ, связывающую в механической измерительной системе в общем виде скорость и силу через сопротивление. При чем сопротивление z12 и z21 характеризуют условие передачи измерительной информации с входа на выход – z12, и с выхода на вход – z21 (соотвеств. Коэффициенту преобразования).

В теории измерительных преобразователей существует связь по принципу обратимости.

Для ИП существуют следующие режимы работы:

1)Режим хх( скорости V1,V2=0 )

2)Режим К.З.( силы F1,F2=0 )

3)Режим работы под нагрузкой( в этом режиме учитываются сопротивление нагрузки, подключенной к выходу ИП. )

28.Режим холостого хода измерительного преобразователя.

29.Режим короткого замыкания измерительного преобразователя.

30.Режим работы под нагрузкой измерительного преобразователя.

При работе под нагрузкой надо учитывать условную нагрузку на входе, равную эквивалентному входному сигналу. При чем возможны 2 варианта, при которых:

31. Параметрический измерительный преобразователь.

В полупроводниках выходной сигнал представляет собой изменение какого-либо параметра измерительной схемы (RLC) под действием измеряемой величины.

Рассмотрим в общем виде схему замещения параметрического преобразователя механической вел-ны в электрическую

H

Z_E

X_E

U

E

Э-ЭВ

Z_H

F_U

F=ZF*V U=ZE*I -выходной сигнал преобразования

В общем виде сопротивление на выходе в операторной форме определяется выражением

ZЭ=p*L+R+1/pc

Sn=

Kn=Z21=Sn*I=p L

Для реостатного преобразователя

Kn= H= R*I=Z21

Knc=Sn*I=- *Sc*I

В общем и конкретном случае коэф-нт преобразования зависит от того, какие величины являются входными или выходными (измеряемыми)

K1=V2/F1=Z21/(Z12*Z21­-Z11(ZH+Z22))

K

1

2=F2/F1=Z21* ZH /(Z12*Z21­-Z11(ZH+Z22))

K3=V2/V1=-Z21/(ZH+Z22)

K3=F2/V1=-Z21 *Z11/(ZH+Z22)

Анализ(1) показывает, что коэф-нт преобразования зависит от собственного входного Z11­­ и собственного выходного Z22 сопротивлений величины которых тесно связаны с индуктивными особенностями того или иного преобразователя.