Материал: Метрология и стандартизация в СПЦС. Поздышева О.В., Остапенко А.Г

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рассмотрим

функции преобразования

отдельных

блоков:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х Х

oc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х Хoc =0

 

 

 

 

 

 

 

K K1 K2 K3 ... Kn

 

 

 

 

 

 

b b1 b2 b3 ... bn

 

 

 

 

 

Тогда

X

 

bX

 

X bX

 

X

 

 

1

 

X

- функция

oc

n

n

n

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразования всего устройства,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S=

1

- коэффициент преобразования всего устройства.

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы реализовать такой режим работы, в любом месте цепи прямого преобразования должно стоять запоминающее интегрирующее звено (рис. 2.16).

X

 

Y

t

 

 

 

 

 

y

 

F (x)dt

 

 

 

0

 

Рис. 2.16. Запоминающее интегрирующее звено

В связи с тем, что современные интегрирующие устройства обладают невысокой чувствительностью, то обычно их ставят в конце цепи.

91

В такой цепи возникают два вида погрешностей:

1.

Хм S S b b b1 b1,b2 b2 ,b3 b3...

ln(S) ln1 ln b ln S ln b

S

(

b1

b2

...

bn )

S

 

b1

b2

 

bn

Цепь отрицательной обратной связи выполняется на пассивных элементах ее можно сделать более стабильной введение отрицательной обратной связи всегда уменьшает Хм .

2. X a ←внешние помехи;

внутренние дрейфы; порог чувствительности интегратора.

Будем считать, что помехи воздействуют на цепь прямого преобразования, так как цепь обратной связи низкоомная. Приведем помехи на вход:

ΔX

=

X

п1

+

X

п2

 

+...+

X

пn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

К

 

К К

 

К К

...К

 

 

 

 

2

n

 

 

 

1

 

1

 

1

2

 

+

X

порог

 

 

 

 

 

 

 

К К

 

...К

n-1

1

2

 

.

Введение отрицательной обратной связи X a не уменьшает.

Определим структурные схемы измерения компенсационного преобразования со статической характеристикой.

Рассмотрим функции преобразования отдельных блоков:

ΔX=Х-Хос

Xoc =b*Xn Xn =K*Xn

92

Тогда X n

 

 

K

X - функция преобразования всего

 

 

 

bK

 

1

 

устройства, где bK -петлевое усиление.

S

K

bK

1

- коэффициент S зависит только от b и K.

При этом, в конце цепи возникают два вида

погрешностей:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ΔXм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

b b ...

 

 

 

Х

 

S S

 

 

 

 

 

 

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

K K ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

n

K

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K (1 bK ) KKb bK

2

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

(1 bK )

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

1

 

K

 

 

 

Kb

 

b

 

 

 

 

 

bK

 

 

 

bK

 

 

 

 

 

 

S

1

 

K

1

b

 

 

Из выше приведенных выражений можно сделать

выводы, что:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

при больших Kb,

S

 

b

, т. е. нестабильность

S

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

всего устройства определяется нестабильностью цепи обратной связи введение отрицательной обратной связи м .

93

2. При больших Kb, замкнутая система может потерять устойчивость (рис. 2.17), т. е. система будет реагировать не на сигнал, а на внутренние флуктуации.

 

м

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

K

S

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

b

 

 

 

 

b

 

 

Kb

b

 

 

 

1 bK

b

 

 

 

1

K

 

 

 

1 bK

K

 

(Kb)

(Kb)

2

 

 

1

 

 

(Kb)

Рис. 2.17. Реакция замкнутой системы на внутренние флуктуации

Следовательно, компромисс между точностью и устойчивостью может быть найден при:

1K

1bK K bK b

1 bK

b

3

.

2.

ΔΧа

вешние помехи, внутренние дрейфы→Хп

ΔΧ

=(

Х

П1

+

Х

П2

+...+

 

Х

Пn

 

) -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

К

 

К К

 

 

 

К К

 

...К

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

- (Х

Посм

+b

b

...b

Х

Посм

+b

b

...b

Х

Посм

+...)

.

 

 

2

3

 

n

 

 

3

 

4

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение отрицательной обратной связи не уменьшает аддитивную погрешность.

94

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

95

Источник: https://studfile.net/preview/16563585/