Динамічні характеристики вимірювань

 

Динамічне рівняння пов’язує вихідну величину  засобу вимірювання із вхідною  в динамічному режимі роботи. При його складанні в праву частину рівняння записують вхідний сигнал (причину, що привела засіб вимірювання в дію), а в ліву – вихідний сигнал (реакцію засобу вимірювання). В загальному вигляді диференціальне рівняння має вигляд:


       (1.13)

 

В операторній формі

 

  (2.14)

 

або скорочено

 

                  (1.15)

 

Диференціальне рівняння динамічної системи є вичерпною її характеристикою, але його коефіцієнти важко піддаються експериментальному визначенню. Тому як характеристики перетворення в часовій області використовуються імпульсна перехідна (вагова)  та перехідна  функції.

Імпульсна функція  є відгуком (реакцією) динамічної системи на вхідне збурення у вигляді -функції, яка за визначенням має властивості

 

                                  (1.16)

                                        (1.17)

 

Перехідна функція

 

.                             (1.18)


є відгуком динамічної системи на вхідну дію у вигляді одиничної функції , похідна якої

 

                                  (1.19)

 

З характеристиками перетворення у часовій області однозначно пов’язані характеристики перетворення в частотній області, що є наслідком дуальності часу і частоти.

Усталена реакція на синусоїдний вхідний сигнал у загальному випадку є складною функцією параметрів засобу вимірювальної техніки і описується відповідними амплітудно-частотною та фазочастотною характеристиками, які можуть бути одержані з диференціального рівняння в результаті нижчеподаних математичних дій.

Застосувавши до диференціального рівняння при початкових нульових умовах перетворення Лапласа, одержимо передаточну функцію

 

      (1.20)

 

де  - оператор Лапласа,  та  - зображення за Лапласом відповідно вихідної та вхідної величин.

Заміна оператора Лапласа в передаточній функції на  дає комплексну частотну характеристику

 


Комплексна частотна характеристика є вихідною для визначення амплітудно-частотної

 

                  (1.22)

 

та фазочастотної

 

                              (1.23)

 

характеристик.







Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: