Применение динамических характеристик

Измерительные каналы (ИК) измерительных систем (ИС) последовательно включают различные устройства :первичные и вторичные ИИП и поэтому в ИС сигналы измеряемой информации подвергают целому ряду преобразований. Каждое преобразование сигнала условно можно представить происходящим в отдельном узле, которое называют звеном. Соединение звеньев в определенную цепь преобразований называют структурной схемой. Для исследования динамических св-в наиболее широко применяют след.звенья:

-безъинерционное

-динамическое звено 1-го порядка

- дин.звено 2-го порядка

Безинерционное звено – реализация идеализация реальных звеньев к которых пренебрегают влиянием дин-их процессов.

y(t)=knx(t)

W(p)=W(jw)=A(w)=kn

φ(w)=0

переходная хар-ка такого звена:

x(t)=1(t)=kn•1(t)

к_п*1(t)

импульсные хар-ки :x(t)=δ, y(t)=g(t)=k_n•δ(t)

амплитудная фазовая характеристика:

к_п δ(t)

к_п

амплитудная частотная характеристика

Динамическое звено 1-го порядка

A1y'(t)+y(t)=kn•x(t)

T1y'(t)+y(t)=kn•x(t)

Решение Ур-ия для нах-ия А (работа)

x(t)=1(t)

y(t)=k(t)=kn(1-e^-t/T1) – переходная хар-ка.

Т – время

t=T1 y(t)=k(t)=kn(1-e^-1)=0.63кн

t=2T1 y(t)=k(t)=kn(1-e^-0.5)=0.87кн

Т1 Т2 Т3 Т4

Постоянное время – это тот отрезок времени t

Импульсная хар-ка:

g(t)=dn(t)/dt=k_n/T1e^-t/T1

W(р)=k_n/1+pT1

W(jw)=-k_n/1+jwT

Амплитудная частотная хар-ка

A(w)=k_n/√1+w²T1²

Фазочастотная хар-ка

φ(w)=arctgwT1

Динамическое звено 2-го порядка

A2y"(t)+A1y'(t)+y(t)=k_n*x(t)

1/(w_o²t)*y"(t)+2β/w_o*y'(t)+y(t)=k_n*x(t)

w_{o –} собственная частота наиб.звена

№52 «Тепловые ИП»

1.Термоэлектрические ИП

п1>п2 ( два металла с разной концентрацией)

∆φ –контактная разность потенциалов

∆φ= к*Т/е * (п1/п2-п2/п1)

1 2

Т1 -Т2

1 2

Е= ∆φ1.2+ ∆φ 2,1=кТ/е(п1/п2-п2/п1)+(п1/п2-п2/п1)+кт/е(п2/п1-п1/п2)

Е=кТ1/е(п1/п2-п2/п1)+( кТ2/е(п2/п1-п1/п2)=к/е(п1/п2-п2/п1

Е≠0 если температуры контактов разные. Е пропорциональна разности температур. Явление, возникающее при разных контактах наз-ся Явлением Зеебека – явление возбуждения термоэлектрического тока. В замкнутой цепи состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру, возникает эл.ток.

термопара

Термопары:хромель-копель,хромель-алюмель.

2.Терморезисторные ИП – это преобразование, активное сопротивление котор.изменяется при изменении темп-ры.

Термисторы. Полупроводниковые резисторы

Pt

Сu

R

T

R=Ae ^B/T

R1=Ae ^B/T1

R2=Ae ^B/T2

R1/ R2 = e ^{B(1/T1+1 /T2)}

lnR1/R2 = B(T2-T1/T1T2)

B= (T1T2/ T2-T1)lnR1/R2→ большой разброс номинального сопротивления и нелинейность

От нелин.избавляются включая сопротивление. Для конкретного термистора определяют коефициент Аи В.

А=R1/e^B/T1

R=R1/ e^B/T1

R=R1* e ^{B(1/T+1 /T1)}

Rz= Rt=Rt*R₀/Rt+R₀

R₀

Rt