Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Измерение температуры автоматическими преобразователями (термометры сопротивления)
Практически все средства измерений (СИ) имеют в своем составе элементы, обладающие механической, тепловой или другой инерцией, вследствие чего величина сигнала на выходе Y( τ ) зависит не только от величины входного сигнала X (τ), но и от его формы (скорости изменения) и времени. Инерционные свойства СИ определяются динамическими характеристиками, которые описываются дифференциальными уравнениями вида: (1) или соответствующей передаточной функцией: , (2) где a 1, a 2,…, a n – коэффициенты, определяемые из начальных условий; k – чувствительность СИ. В зависимости от формы сигнала, подаваемого на вход СИ при исследовании его динамических свойств, различают временные (переходные), импульсные и частотные характеристики. Для построения временной характеристики на вход СИ подается ступенчатое воздействие, амплитуда которого принята за единицу (рис. 4.1, а). Форма временной характеристики определяется динамическими свойствами СИ и может иметь вид, показанный на рис. 4.1, б. Динамические свойства термометра зависят от его конструкции и условий теплообмена с окружающей средой. Если пренебречь влиянием корпуса 2 (см. рис. 4.2), то временная характеристика термометра, установленного без защитного чехла, может быть описана дифференциальным уравнением первого порядка (кривая 1, рис. 4.1, б), решением которого является зависимость , (3) где k – чувствительность термометра; Т – постоянная времени, которая прямо пропорциональна теплоемкости (с) и массе (m) чувствительного элемента и обратно пропорциональна площади теплообмена (F) и коэффициенту теплоотдачи (α) от измеряемой среды к термометру: . (4) В ряде случаев для предотвращения механических повреждений термометры помещают в защитный чехол (рис. 4.2). Однако это ухудшает их динамические характеристики, что может быть частично компенсировано заполнением маслом пространства между термометром и чехлом. Динамическая характеристика такого термометра описывается дифференциальным уравнением более высокого порядка (кривая 2, рис. 4.1, б). Часто получить точную динамическую характеристику аналитически невозможно из-за сложной взаимной зависимости величин, входящих в уравнение, и ее определяют экспериментально. При этом для упрощения расчетов апериодические звенья высоких порядков заменяют комбинацией двух звеньев – чистого запаздывания и апериодического первого порядка:
(5) или звеньями чистого запаздывания и апериодического второго порядка: . (6) При проведении эксперимента термометр из среды с одной температурой быстро перемещают в среду с другой температурой и фиксируют показания через малые промежутки времени. Далее полученный результат приводят к безразмерному виду: , (7) где t( τ), t 0 и t∞ – текущее, начальное и новое установившиеся значения температуры, и сроят график зависимости: Y = f( τ ) – переходный процесс. Далее по виду кривой выбирают динамическую модель (5) или (6) и определяют ее параметры. Если переходный процесс имеет вид кривой 1 (рис. 4.1, б), то проводят касательную в точке Y (τ) = 0 до пересечения с линией Y (τ) = Yµ и находят значения времени запаздывания τз и постоянной времени T (рис. 4.3). Графическое построение касательной может быть выполнено со значительной погрешностью, поэтому за постоянную времени принимают время, за которое выходная величина достигла значения 0,63 Y µ. Если переходный процесс имеет вид кривой 2 (рис. 4.1, б), то могут быть применены зависимости и (5), и (6). Касательную к кривой проводят в точке максимальной скорости изменения выходной величины (точка перегиба W) до пересечения с осью абсцисс и линией, соответствующей новому установившемуся значению (рис. 4.3). Если принимают модель (5), то время запаздывания τз = Т 0 b, а постоянная времени – T = Т bd. Если принята модель (6), то время запаздывания τз = Т 0 а, Т 1 определяется по графику (см. рис. 4.4) в зависимости от отношения Тbd / Т 2, а Т 2 = Тcd.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 149; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.119.251 (0.007 с.) |