На головну

Схеми прямого і врівноважує перетворення

  1. II. Визначення практики прямого шляху (ППП).
  2. V. Схеми перетворень.
  3. Адміністративно-державні перетворення
  4. Активні елементи схеми заміщення
  5. Алгоритм складання схеми гальванічного елемента.
  6. Б. Порушення схеми тіла (психосенсорні порушення).
  7. Б. Схеми економічного кругообігу

Структурна схема вимірювального приладу (або вимірювальної установки) складається з окремих, з'єднаних між собою, вимірювальних перетворювачів (функціональних ланок). Незважаючи на велику різноманітність, ці структурні схеми за принципом з'єднання їх складових ланок можна розділити на два основних види: на схеми прямого і врівноважує перетворення.

 
 

1. У схемі прямого перетворення окремі перетворювачі з'єднуються послідовно один за одним у напрямку від входу приладу до його виходу. Всі перетворення сигналу вимірювальної інформації йде в одному прямому напрямку (рис. 4). В таких схемах реалізується метод безпосередньої оцінки.

Не важко показати, що в цьому випадку чутливість S всього приладу буде визначатися добутком чутливості окремих перетворювачів,

т. е.

 (6)

2. врівноважує перетворення може бути представлено схемою 3, в якій і - чутливості прямого і зворотного перетворення.

Особливістю схеми врівноважує перетворення є те, що в ній крім ланцюга прямого перетворення (як у випадку 1) є ланцюг зворотного перетворення (негативного зворотного зв'язку), яка здійснює перетворення вихідної величини Y в величину, однорідну вхідний величиною Х. Крім того, на вході схеми є пристрій порівняння (вирахування), в якому величина компенсує (врівноважує) вимірювану величину, в результаті чого на вхід ланцюга прямого перетворення надходить сигнал, відповідний різниці. Якщо функції прямого і зворотного перетворення лінійних, т. Е., А, то неважко показати (зробити самостійно!), Що загальна чутливість, урівноважує величина і різниця визначаться відповідними залежностями:

 
 

 , (7)

 (8)

 (9)

Врівноважує перетворення, що реалізовується в схемі 3, може бути статичним або астатическим.

Статичне зрівноважування. Якщо ланцюга прямого і зворотного перетворення схеми 3 мають постійні і частотно незалежні, (дійсні) коефіцієнти передачі і, то всі процеси всередині схеми, очевидно, будуть протікати практично миттєво. Якщо при цьому (як зазвичай і роблять), то

чутливість,, (10)

З (10) випливає, що:

По-перше, при подачі (в довільний момент часу, рис. 3) постійної вимірюваної величини на вхід такої схеми, практично миттєво відбувається її урівноваження (), але не повністю, т. Е. З певною статичної похибкою, яка визначається величиною. При цьому чим більше твір, тим точніше урівноваження. (Слід, однак, відзначити, що в реальних схемах надмірне збільшення призводить до втрати стійкості роботи реальних схем).

По-друге, при чутливість схеми практично не залежить від коефіцієнта передачі (і його нестабільності) в ланцюзі прямого перетворення. Це істотно підвищує стабільність, а значить і точність схеми в порівнянні зі схемою, що містить лише пряме перетворення. Втім, цього й слід було очікувати при використанні негативного зворотного зв'язку.

Астатичне урівноваження.Наприклад, в ланцюзі ОС (див. Схему 3) знаходиться інтегратор. Тоді (А - пост. Коефіцієнт), тобто .

Якщо тепер таке підставити в (8), то за допомогою перетворення Лапласа

легко знаходиться тимчасова залежність при подачі на вхід схеми

(В момент t = 0) постійної вимірюваної величини X:

 ; , Де ? = 1 /КА

При, т. Е. При,, а

Таким чином, на відміну від статичного зрівноважування, Астатичне урівноваження відбувається повністю,

але не миттєво. І чим більше КА, тим швидше. Але занадто велике значення КА приводить до появи самозбудження, т. Е. Втрачається стійкість схеми.

Програмне урівноваження. При програмному зрівноважуванні відсутній зворотний зв'язок і змінюється по жорстко заданою програмою. Часто змінюється або за лінійним (рис. 2), або по ступінчастому закону (рис. 3) в часі.

 



вимірювальні перетворювачі | теорема Котельникова

лекція 2 | Різновиди засобів вимірювальної техніки | різновиди вимірювань | Різновиди методів вимірювання |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати