12. Динамічні характеристики засобів вимірювання

динамічні характеристики : перехідна та імпульсна перехідна функції, амплітудні і фазові характеристики, передавальна функція.

Перехідна́ фу́нкція — у системах автоматичного регулювання — зміна вихідної величини у часі при подачі на вхід одиничного ступінчастого впливу (перехід системи регулювання від одного сталого режиму до іншого). Розрізняють також імпульсну перехідну функцію (функція ваги) — зміну вихідної величини у часі при подачі на вхід одиничного імпульсного впливу.

Фазочастотної:

 

Ця формула використовується для частотного представлення дискретного сигналу. 

Ампліту́дно-часто́тна характери́стика (АЧХ) — графік залежності амплітуди вихідного сигналу передавача від частоти вхідного сигналу сталої амплітуди.

Фазо-часто́тна характери́стика (ФЧХ) — це зсув фази вихідного сигналу по відношенню до вхідного синусоїдного сигналу як функція частоти. На кожній досліджуваній частоті зсув фази можна визначити за синусоїдними сигналами на вході та виході чотириполюсника.

Передава́льна фу́нкція — один зі способів математичного опису динамічної системи. Передавальна функція відіграє важливу роль у системології. Являє собою диференціальний оператор, що ви19. Резистивні вимірювальні перетворювачі. їх класифікація.

Такі вимірювальні перетворювачі відносяться до перетворювачів

параметричного типу. Резистивні перетворювічі в залежності від принципу

перетворення, що лежить в їх основі поділяються на:

• тензорезистивні;

• терморезистивні;

• фоторезистивні.

Вони базуються відповідно на тензорезистивному, терморезистивному, фоторезистивному ефектах (явищах). В основі резистивних перетворювачів лежить залежність зміни активного опору чутливого елементу від його параметра.

Відомо, що активний опір провідника Rвизначається так:

R = ρ1/S

де р - питомий опір матеріалу; / - довжина провідника; S- площа його поперечного перерізу. Таким чином, змінюючи параметри, можна отримувати залежності опору від певного параметра і на цьому принципі будувати вимірювальні перетворювачі.

+++

+++

20. Тензорезистивні вимірювальні перетворювачі.

Тензорезистивні вимірювальні перетворювачі відносяться до перетворювачів параметричного типу. Тензорезистивний ефект полягає у залежності активного опору чутливого елементу від деформації і характеризується коефіцієнтом тензочутливості

К = ,

де ε_R- відносна зміна електричного опору,ε_R= —, ε_l ~ відносна зміна довжини елемента ε_l = .

У твердих провідниках видовження супроводжується зміною поперечних розмірів. У рамках пружної деформації

ці величини пов'язані коефіцієнтом Пуассона μ= ,, де ε_r- відносна зміна

радіусу поперечного перерізу круглого тіла, ε_l = .Величину ε_sдля

круглого провідника можна записати ε_s= = 2εrабо ε_s= -2 μεe

Тоді значення К можна подати: К = (1 + 2μ) + (Δρ/ρ)/(Δl/l)

Деформація рідких провідників (ртуть, електроліти) також не супроводжується зміною об'єму матеріалу тобто (V= const). Для нихR =ρl/S = ρl² / V. Тоді ε_R=2ε_lа коефіцієнт тензочутливості для рідкихпровідників дорівнює 2.

На відміну від провідників у напівпровідниках тензорезистивний ефект повязаний переважно із зміною р і дорівнює К = ε_R/ε_l . Значення тензочутливості в напівпровідниках значно більші ніж у провідниках, проте їм властива велика температурна нестабільність (залежність параметрів від температури навколишнього середовища).

Використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання невеликих переміщень, деформації, а також інших механічних величин функціонально пов'язаних з деформаціями.