Шведова В. В., Півторак А. І. Визначення динамічних характеристик засобів вимірювальної техніки // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". — 2018. — №5.
Технічні науки
УДК 62-79
Шведова Вікторія Вікторівна
кандидат технічних наук,
доцент кафедри інформаційно-вимірювальної техніки
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Шведова Виктория Викторовна
кандидат технических наук,
доцент кафедры информационно-измерительной техники
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
Shvedova Viktoriia
Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor
National Technical University of Ukraine
“Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
Півторак Анастасія Ігорівна
студент
Національного технічного університету України
«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
Пивторак Анастасия Игоревна
студент
Национального технического университета Украины
«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
Pivtorak Anastasiia
Student of the
National Technical University of Ukraine
“Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
DETERMINATION OF THE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF MEASURING ENGINEERING
Анотація. Досліджено теоретичні питання визначення динамічних характеристик засобів вимірювальної техніки.
Ключові слова: диференціальне рівняння, передаточна функція, амплітудно-фазова характеристика, динамічна ланка.
Аннотация. Исследованы теоретические вопросы определения динамических характеристик средств измерительной техники.
Ключевые слова: дифференциальное уравнение, передаточная функция, амплитудно-фазовая характеристика, динамическая звено.
Summary. The theoretical aspects of definition of dynamic characteristics of means of measuring engineering were investigated.
Key words: differential equation, transfer function, amplitude-phase characteristic, dynamic link.
Все частіше об'єктом дослідження є ланки чи вузли механізмів, що працюють в динамічному режимі, і для визначення їх динамічних властивостей необхідно оцінити їх параметри із заданою точністю.
До таких об’єктів відносяться аналогові і цифрові засоби вимірювання. Похибки цих приладів у статиці вже досить малі. Досягнення приблизно такого ж рівня похибок вимірювань в динамічному режимі є важливим завданням. Тому до динамічних характеристик засобів вимірювань в даний час пред'являються все більш серйозні вимоги [1, с. 60-65].
Для вимірювальних перетворювачів і реєструючих приладів, призначених для вимірювання миттєвих значень вхідної величини, що змінюється у часі, рекомендується нормувати одну з повних динамічних характеристик. Повної динамічною характеристикою називається характеристика, однозначно визначає зміни вихідного сигналу засобу вимірювання при будь-яких змінах інформаційного та неінформативних параметрів вхідного сигналу і величини, що впливає [2, с. 103]. Повними динамічними характеристиками є: диференційне рівняння, імпульсна характеристика g(t), перехідна характеристика h(t), передаточна функція K(p), амплітудно-фазова характеристика K(jω), сукупність амплітудно-частотної |K(jω)| і фазо-частотної φ(ω) характеристик.
Відповідно до прояву динамічних властивостей можна виділити типові динамічні ланки: безінерційна ланка, аперіодична ланка першого порядку, аперіодична ланка другого порядку, коливальна ланка другого порядку, ідеальна інтегрувальна ланка, інерційна інтегруюча ланка, ідеальна диференціююча ланка, інерційна диференціююча ланка.
Формули для визначення повних характеристик типових динамічних ланок наведено в таблиці 1. Ці характеристики можна визначити за допомогою випробувальних сигналів: ступінчастий вхідний сигнал, імпульсний сигнал достатньо малої тривалості, синусоїдальний вхідний сигнал.
Таблиця1
Визначення повних характеристик типових динамічних ланок
Частотні динамічні характеристики типових ланок визначають за формулами, що наведені в таблиці 2.
Таблиця2
Визначення частотних характеристик типових динамічних ланок
Наведені аналітичні вирази диференційних рівнянь, імпульсних характеристик, перехідних характеристик, передаточних функцій, амплітудно-фазових характеристик, сукупності амплітудно-частотної |K(jω)| і фазо-частотної φ(ω) характеристик дозволяють розрізняти типові динамічні ланки не вище 2-го порядку за їх ключовими параметрами.
Однак якщо аналітичні вирази динамічних характеристик не відомі, то ідентифікація виду ланки може викликати складності. Наприклад, диференційна ланка 1-го порядку та диференційна ланка 2-го порядку в аперіодичному режимі мають однаковий прояв при подачі ступінчастого вхідного сигналу. Тому для визначення виду ланки та її динамічних параметрів потрібно поєднувати декілька методів (випробувальних сигналів).
Література
