Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Утверждаю. Мы говорили о том как рассчитать динамические характеристики приборов и систем




Мы говорили о том как рассчитать динамические характеристики приборов и систем. Отметим, что в некоторых случаях эти характеристики нужно определить. Наиболее актуальным этот вопрос является при проведении лабораторного эксперимента и касается характеристик регистраторов процессов.

Как правило, регистрацию быстропротекающих процессов производят с помощью компьютера или иного устройства, включающего микроконтроллер, однако во многих случаях в этих целях используют универсальные аналоговые регистраторы. Эти приборы способны зарегистрировать процессы, протекающие с частотами от долей Гц до 50 кГц, в зависимости от их типа. Широко используются аналоговые средства регистрации: самопишущие приборы с чернильной записью, светолучевые и электронные осциллографы с фото приставками.

а б

Динамические погрешности таких приборов, а также используемых в комплекте с ними датчиков и усилителей принято нормировать указанием их амплитудно-частотной характеристики, представляющей собой график зависимости от частоты f отношения их чувствительности S при частоте f к чувствительности S при f=О (см. ГОСТ 8.256—77).

В большинстве случаев эти характеристики имеют вид кривых, показанных на рис. При апериодической частотной характеристике (рис. а) (показывающие приборы, усилители, датчики температуры и т. п.) чувствительность S прибора или датчика монотонно понижается с ростом частоты f воспринимаемого процесса. Частотная погрешность gf есть разность между ординатами частотной характеристики и постоянным уровнем S/S0=1, показанным на рис. а штриховой прямой. Она всегда отрицательна и увеличивается с ростом частоты. Ее численное значение может быть найдено из этого графика для любой частоты и использовано для оценки точности регистрации или введения поправки в результат измерения.

Частотная характеристика, изображенная на рис. б, характерна для колебательных систем с малым успокоением (гальванометров, светолучевых осциллографов, датчиков манометров, акселерометров и т. д.). Она имеет резонансный пик вблизи собственной частоты колебательной системы и положительную частотную погрешность gf. Для приборов и датчиков с такими частотными характеристиками нормируется рабочий диапазон частот, простирающийся от f=0 до такой частоты fгр, где gf достигает некоторого граничного значения gfгр Так как граничное значение частотной погрешности достигается только в конце рабочего диапазона частот, то внутри его частотные погрешности оказываются много меньше этого значения.

Располагая частотной характеристикой прибора или датчика, можно найти частотную погрешность для любого значения частоты регистрируемого процесса внутри рабочего диапазона частот. Так, например, при частотной характеристике, приведенной на рис. б, частотная погрешность может быть рассчитана по формуле

где x - степень успокоения колебательной системы; f0 - ее собственная частота.

При отсутствии успокоения ( ), что характерно для датчиков, не имеющих специальных средств успокоения, частотная погрешность

(37)

Так же легко может быть вычислена частотная погрешность и для апериодических преобразователей невысоких порядков. Так, например, термопара или термометр сопротивления могут быть представлены апериодическим звеном первого порядка (с одной постоянной времени). Для них частотная погрешность может быть приближенно выражена как

(38)

где частота среза частотной характеристики, а t — постоянная времени.

Практическое использование формул (37) и (38) рассмотрим на двух конкретных примерах.

1. Пусть для регистрации пульсирующего давления используется мембранный датчик (тензометрический, пьезоэлектрический, емкостный или индуктивный) с собственной частотой f0=5 кГц. Какие процессы и с какой погрешностью могут быть им измерены? Полагая, что степень успокоения датчика , и используя соотношение (37), получаем, что при частоте измеряемого процесса f=50 Гц его частотная погрешность gf = 0,01%, но при f=100 Гц уже gf =0,04%, при f=500 Гц gf=1%, а при f=1000 Гц gf =4%, т. е. рабочий диапазон частот датчика оказывается уже исчерпанным.

2. Пусть периодические колебания температуры измеряются с помощью термопары или термометра сопротивления средней инерционности с постоянной времени t=1 мин =60 с. Спрашивается, каков рабочий диапазон частот такого датчика? Для этого преобразуем формулу (26), заменив f на 1/T, где Т — период измеряемого процесса; тогда получим

Подставляя в это выражение разные значения периода Т измеряемых колебаний, получим частотную погрешность gf =0,14% при периоде колебаний T=2 ч, gf =0,5% —при Т = 60 мин, gf=2% — при T=30 мин, gf =5% — при T=20 мин, т. е. рабочий диапазон частот можно считать исчерпанным.

Соотношения (37) и (38) показывают, что частотная погрешность возрастает пропорционально квадрату частоты, что, приводит к очень неблагоприятным соотношениям при регистрации несинусоидальных процессов.

Утверждаю

 

Начальник СМФ,к.т.н.,доцент

 

………………….Ю.Г.Косолап

 

«…»……………………..2009г.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к практическим занятиям по курсу «Производство,монтаж и ремонт портовых ПТМ » для курсантов специальности 150900 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов»

 

 

Новорссийск 2009г.

 

Методические указания к практическим занятиям по курсу «Производство,монтаж и ремонт портовых ПТМ» / составлен на основании рабочей программы дисциплины «Производство,монтаж и ремонт портовых ПТМ» специальности 150900 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов»

 

Составители: доц.к.т.н. Таламанов В,Н,

доц. Козодаев В.А.

Рецензент: доц.к.т.н. Аблязов К.А.

 

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Подъемно-транспортные машыны и комплексы» ФГОУ ВПО «МГА имени Ф.Ф. Ушакова»

 

 

«…..»………….2009г. Протокол № …….

 

 

Начальник кафедры «ПТМ и К» ………………….. И.С. Катрюк

 

 

Методические указания к практическим занятиям по курсу «Производство,монтаж и ремонт портовых ПТМ» / для специальности 150900 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов».(очной и заочной форм обучения) рассмотрены и одобрены на заседании УМК СМФ «МГА имени адмирала Ф.Ф. Ушакова»

 

 

«……»…………2009г. Протокол №………

 

 

 

Председатель УМК СМФ, д.п.н.проф. ……………….С.А.Баляева

«…..»………….2009г.

 

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 415. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.026 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7