Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

гкп > 0,5. Поэтому при расчете компенсационных приборов стремятся к получению пш > 0,5.

Для примера определим амплитудную и фазовую частотные погрешности КП (см. рис. 3.4,е) с гальванометрическим фотоусилителем некомпенсации(см. рис. 3.3,в). Постоянной времени фотосопротивлений фотоусилителя пренебрегаем.

Передаточная функция такого компенсационного преобразователя

TJ- J \ BSw /Са

где Kz{p)==-Tj.-i--г=-1-1-.

где К2{р) - передаточная функция подвижной части гальванометра; (Oq - частота собственных колебаний подвижной части гальванометра; g -степень успокоения; -число потокосцеплений; W - удельный противодействующий момент растяжки; Kg = -коэффициент

преобразования гальванометра; Кз - коэффициент преобразования фотоусилителя; Ki-коэффициент преобразования входной цепи. Частотная характеристика КП

(l+/Cp-ri2)/< 2

= Рки (ю) - iQku (и),

где 11= (о/юо.

Принимая во внимание (2.8) и (2.9), определим амплитудно-час тотные и фазочастотные характеристики КП:

И-7та¥ТШ TH = arctg(-,pf=:.).-

Амплитудно-частотная и фазочастотная погрешности КП, принимая во внимание (2.10) и (2,11) соответственно,

Фч (ti) = arctg

1 + CP-W

В компенсационном преобразователе при малых значениях некомпенсации Vhk = rqr амплитудные и фазовые частотные погрешности во много раз уменьшаются.

Для данного КП с известными g, (л и заданными уа.ч иjp, можно определить допустимый частотный диапйзон О-«Од.



Динамические свойства ГКП с фотоэлектрическими усилителями, определяемые величинами Тгкп = ТоУу«к и £гпк=&оКтнк, практически не зависят от механического удельного противодействующего момента растяжек гальванометра, так как и пропорциональны нк пропорционален Wu.

3.7. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕГРИРУЮЩИХ КОМПЕНСАЦИОНЙЫХ ПРИБОРОВ

Компенсационные приборы используются для измерения интегральных величин. Интегрирующий компенсационный прибор представляет собой сочетание интегрирующего прибора (рис. 3.15). В интегрирующем компенсационном приборе используется отмеченная ранее особенность компенсационных схем - возможность получения динамических свойств схемы, обратных динамическим свойствам звена обратного преобразователя (ОП). Предположим, что ОП является идеальным дифференцирующим звеном с передаточной функцией

Р(р) = тр.

Передаточная функция интегрирующего КП при условии безынер-ционности усилителя следующая:

KiP) К . . .

Ккп(р) =

i+K(p)f,(j>) \+ Kip

На основе выражения для изображения относительной динамической погрешности компенсационного интегрирующего преобразователя можно определить уравнения для динамической погрешности этого преобразователя, в том числе при ступенчатом входном сигнале

\+Kip-

Изображение относительной динамической погрешности. звена

Для данного случая выражение Ккр, {р) определяем в предположении использования идеального усилителя с /С = оо, тогда

Кл (Р) = 1 /тР". iP) = - гтщ> •

При единичном входном сигнале Х{р)= I изображение относительной динамической погрешности

Тд (Р) = Тд (Р) (Р) = -1 /(1 + К-ср).

Рис. 3.15 Структурная схема интегрирующего ком» пенсационного преобразователя.



Тогда, переходяот изображения к оригиналу, получаем уравнение погрешности

Уд(0==-(1-е-/-).

После разложения в ряд, оценивая уд() первым членом ряда, получаем

Vfl(0 = -t/Kr. (3.22)

Принимая во внимание связь выхода интегратора со входом, получаем выражение для абсолютной погрешности в единицах выходной величины

Если динамическая погрешность задана, то из (3.22) можно определить максимально допустимое время интегрирования интегрирующего прибора

i = Ки д.

Реальное время интегрирования определяется по допустимому значению выходного напряжения интегратора и значению

По сравнению с обычной пассивной интегрирующей цепочкой погрешность интегрирования уменьшается в К раз, что равносильно увеличению постоянной времени в К раз. Поэтому интегрирующие усилители, или интегрирующие КП, называют также умножителями -постоянной времени. Если коэффициент усиления достаточно велик, то такие приборы имеют максимально допустимое время интегрирования - порядка нескольких десятков минут при погрешности интегрирования меньше I %. Кроме погрешности интегрирования, в таких приборах возникает погрешность от изменения коэффициента преобразования обратной цепи, т. е. в данном случае дифференцирующей цепи. Погрешность от изменения коэффициента преобразования прямой цепи К незначительна.

Частотные погрешности интегрирующего КП при синусоидальной входной величине можно определить по методике, изложенной в п. 4.8. Передаточная функция интегрирующего компенсационного преобразователя с реальным дифференцирующим звеном в обратной цепи составляет

Комплексный коэффициент преобразования

К. "

(") = r+7i3T(/<-f 1) определяет вещественную и мнимую частотные характеристики к/ил /С К[1-/(от(Л:ч-1)] р,,,,, I ;п(гл

откуда

Р, , К п, ч iox{K+\)K-

P{)--T+brW+W --i + [<oT(/<-f DP •





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166