Дифференцирующее звено – это такое звено, у которого выходная величина у связана не только с абсолютным значением входной величины х, но и с ее первой или второй производной. Дифференцирующие звенья могут быть нескольких типов, отличающихся между собой уравнениями и характеристиками.
Идеальное дифференцирующее звено характеризуется выражениями:
; ; ; .
Реальные дифференцирующие (или гибкие без статизма) звенья, которые обычно встречаются на практике, выполняют дифференцирующее действие более или менее приближенно к идеальному звену, и описываются следующими уравнениями:
; ; ;
Интегро-дифференцирующее (гибкое со статизмом) звено описывается уравнениями вида:
; ;
;
Рисунок 10.9 – Временные и амплитудно-фазо-частотные характеристики дифференцирующих звеньев:
а – идеального, б – реального, в – итегро-дифференцирующего
В качестве примеров дифференцирующих звеньев можно привести скоростную термопару, у которой выходное напряжение пропорционально скорости изменения температуры; гидравлические демпферы с пружиной; электрическую цепь с элементами RC; различные корректирующие связи в АСУ.