Получение статической характеристики ИК аналитически, графически, с помощью расчетов.
Для анализа статической характеристики прибора необходимо составить статическую структурную схему, которая отличается от динамической схемы тем, что в передаточных функциях звеньев необходимо положить р=0. В этом случае интегрирующие звенья заменяются звеньями с бесконечно большим коэффициентом усиления (бесконечно большой чувствительностью). Статические характеристики приборов в общем случае отображают нелинейные связи между входным и выходным сигналами.
Если х и у — входной и выходной сигналы i-го звена, то статическая характеристика его будет .
Нахождение статической характеристики прибора по статическим характеристикам его звеньев может быть названо прямой задачей анализа. При расчете и проектировании приборов приходится решать обратную задачу или задачу синтеза, когда по требуемой статической характеристике и заданной структурной схеме подбираются статические характеристики звеньев. Задача при этом ставится следующим образом: требуется синтезировать прибор со статической характеристикой у=F(х) при заданной структуре и статических характеристиках некоторых звеньев, найти статические характеристики остальных звеньев. Эта задача оказывается определенной только в том случае, когда ищется статическая характеристика одного звена.
Расчет статических характеристик заключается в определении функциональной зависимости выходного сигнала у прибора (датчика) от измеряемой величины х при установившихся значениях х и у.
Методы расчёта статических характеристик.
расчеты в следующей последовательности:
а) определяются характеристики элементов;
б) определяется характеристика прибора на основании его структурной схемы.
Рассмотрим методы этих расчетов.
1. Расчёт характеристик элементов
Характеристики элементов определяются путем анализа физических законов, лежащих в основе работы этих элементов.
Иногда характеристики элементов не поддаются точному расчету, но могут быть определены экспериментально. В подобных случаях для получения аналитической зависимости можно применить аппроксимирующую функцию.
2. Расчет характеристики прибора по структурной схеме
После того как получены уравнения (характеристики) всех звеньев, входящих в структурную схему, определяется характеристика прибора в целом. С этой целью совместно решаются уравнения звеньев и уравнения дополнительных связей между звеньями, отображающие операции суммирования или вычитания сигналов на структурной схеме.
Для типовых соединений звеньев можно вывести стандартные формулы, выражающие характеристику и чувствительность прибора через характеристики и чувствительность звеньев:
- А. Последовательное соединение.
- Б. Параллельное соединение.
- В. Встречно-параллельное соединение.