W8E.pdf

(123 KB) Pobierz
W8E/ 1
WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNE PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH
Charakterystyka dynamiczna
przyrządu pomiarowego: zależność
wielkości wyjściowej
Y
oraz jej pochodnych względem czasu od wielkości
wejściowej
X
, jej pochodnych względem
czasu oraz czasu (jako zmiennej
niezależnej).
dY d
2
Y
d
n
Y
Y ,
dt , dt
2
,..., dt
n
 �½
dX d
2
X
d
n
X
f
X,
,
2
,...,
,t
n
dt dt
dX
(8.1)
Charakterystyka dynamiczna opisuje zachowanie przyrządu w warunkach
nieustalonych.
Podział przyrządów pomiarowych
ze względu na rząd równania
różniczkowego opisującego właściwości dynamiczne:
1.
Przyrządy zerowego rzędu (bezinercyjne, proporcjonalne)
Y
t
�½
k
X
t
(8.2)
k
- wzmocnienie statyczne
2.
Przyrządy pierwszego rzędu (inercyjne)
k
- wzmocnienie statyczne
-
stała czasowa;
dY
Y
�½
kX
dt
(8.3)
3.
Przyrządy drugiego rzędu (oscylacyjne)
d
2
Y
dY
2
2
2

0
0
Y
�½
k
0
X
dt
dt
2
(8.3)
k
- wzmocnienie statyczne
0
-
częstość drgań własnych
-
tłumienie względne
Metody wyznaczania charakterystyki dynamicznej:
- analityczne;
- doswiadczalne
W8E/ 2
Doświadczalne wyznaczanie właściwości dynamicznych:
Standardowe sygnały wymuszające
X
1
0
t
skok jednostkowy
X
X
X
t
0
X
�½
0
t
0
X
�½
1
0
t
t
0
X
�½
0
t
0
X
�½
at
a
�½
tg
skok prędkości
t
0
X
�½
0
t
�½
0
X

0
t
X
�½
A sin
2
nt
t
0
X
�½
0
t
0
impuls jednostkowy
wymuszenie harmoniczne
Badanie właściwości dynamicznych metoda wymuszenia harmonicznego
A
x
=idem, n zmienne
X=A
X
sin(2nt
)
Y
A
x
t
T=1/n
A
Y
T=1/n
t
X=A
Y
sin(2nt+
)
Analizowane parametry:
L
�½
20
log
A
Y
A
X
�½
X
Y
-
tłumienie sygnału
-
przesunięcie fazowe
W8E/ 3
Charakterystyki amplitudowe i fazowe:
L
�½
L
n
�½
n
- charakterystyka amplitudowa
- charakterystyka fazowa
Uwaga:
L
0
L
�½
0
L
0
-
tłumienie sygnału
A
Y
A
X
-
wierne przeniesienie sygnału
A
Y
�½
A
X
-
wzmocnienie sygnału
A
Y
�½
A
X
Charakterystyki amplitudowe
i fazowe dla przyrządu I-go rzędu
Uwaga:
Dla
przyrządów I-go rzędu:
L
�½
20
log
k
1
2
n
2
-
tłumienie sygnału dla przyrządu I-go rzędu
- przesunięcie
fazowe dla przyrządu I-go
rzędu
�½ 
arctg
2
n
Pojęcie
częstości granicznej
Częstość graniczna to częstość sygnału, dla
której tłumienie wynosi
-3 dB
A
Y
�½
0
,
7
A
X
L=20log(A
Y
/A
X
)
L
�½ 
3
dB
n
�½
n
gr
n
n
gr
W8E/ 4
Odpowiedzi przyrządów pomiarowych na
wymuszenie skokowe
1.
Przyrządy zerowego rzędu
2. Przyrządy pierwszego rzędu
t
Równanie odpowiedzi:
Y
�½
k
1
e
3.
Przyrządy drugiego rzędu
Zgłoś jeśli naruszono regulamin