На рис.9 показана переходная характеристика другого преобразователя для ступенчатого изменения измеряемой величины. Выходное значение сигнала колеблется около конечного значения (с так называемой кольцевой частотой) прежде чем его достигнуть.
Рис. 9 Переходная характеристика линейного преобразователя второго порядка:
1 — мгновенное изменение измеряемой величины; 2 — выброс кривой; КЗ — конечное значение
Максимальное значение выброса имеет пик первого колебания. Если чувствительный элемент преобразователя работает в режиме свободных колебаний, то его частота называется собственной угловой частотой ώn, не обязательно равной кольцевой частоте.
На рис. 10 показана переходная характеристика преобразователя для трех типов демпфирования: недостаточное демпфирование, которое дает такую же переходную характеристику; передемпфирование; критическое демпфирование. Критическое демпфирование является идеальным для такого преобразователя.
Рис. 10. Эффект демпфирования выходной переходной характеристики линейного преобразователя второго порядка:
1—недостаточное демпфирование; 2 - критическое демпфирование; 3 — передемпфирование
Отношение действительного демпфирования к степени демпфирования, необходимого для критического демпфирования, называется отношением демпфирования. Для описания преобразователей с линейной характеристикой второго порядка требуются две величины: отношение демпфирования b и собственная угловая частота ώn.
Нормализованные кривые переходных характеристик приложимы к любым измерительным преобразователям с линейной АЧХ второго порядка (рис. 11).
Рис. 11 Нормализованные кривые переходных характеристик линейных преобразователей второго порядка, с помощью которых переходная характеристика любого преобразователя с линейной реакцией второго порядка может быть вычислена при известном значении степени демпфирования: Xf— конечное значение; хr— реакция