Общие сведения. Каждый студент должен продемонстр

Программа работы

Цель работы

АПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗВЕНА ПО ЕГО АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ОТЧЕТНОСТЬ ПО РАБОТЕ.

Каждый студент должен продемонстрировать преподавателю свое умение управлять осциллографом (знание назначения органов управления), калибровать каналы "Y" и "X", измерять с помощью осциллографа амплитуду, размах, частоту и длительность периода исследуемых сигналов разных форм, получать фигуры Лиссажу и определять по ним соотношение частот F(Y):F(X).

Целью работы является приобретение навыков экспериментального получения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) апериодического звена и определения по ней его передаточной функции.

1. Экспериментальное исследование АЧХ апериодических звеньев с разными постоянными времени.

2. Построение графиков АЧХ по экспериментальным данным.

3. Определение параметров передаточной функции апериодического звена по его АЧХ.

Апериодическое звено одно из самых распространенных звеньев автоматики.

Оно описывается дифференциальным уравнением

где k -- коэффициент передачи звена в статике, Т--постоянная времени звена; соответственно ему передаточная функция звена имеет вид:

Параметры передаточной функции (К и Т) могут быть экспериментально определены по АЧХ апериодического звена.

Рисунок 1 – Схема получения АЧХ

Под АЧХ понимается зависимость при Х_m = Const.

АЧХ апериодического звена описывается уравнением:

, где

-- коэффициент передачи звена на i -ой частоте,

-- коэффициент передачи звена на частоте w = 0. (коэффициент передачи звена в статике).

График АЧХ удобно изображать (для экспериментального определения параметров звена) в виде, показанном на рис. 2, где М -- коэффициент частотных искажений.

, где -амплитуда выходного сигнала на нулевой частоте[1], - амплитуда на i-ой частоте.

Рисунок 2 – АЧХ двух апериодических звеньев

Частоте , называемой сопрягающей частотой, соответствует коэффициент частотных искажений меньшему значению постоянной времени Т соответствует большее значение сопрягающей частоты.

С точки зрения измерительной техники, диапазон рабочих частот апериодического звена простирается от до

Образец записи диапазона рабочих частот, например, от 0 Гц до 150 Гц:

(0... 150) Гц при

Значение величин k и w_c определяют экспериментально. Для возможности определения k следует один раз измерить амплитуду входного сигнала.

В технике электрических измерений неэлектрических величин подобные АЧХ имеют такие средства измерений, для которых характерно одновременное сочетание двух свойств:

1) способности измерять и постоянную и переменную составляющие измеряемой величины,

2) отсутствие в конструкции датчика упругих чувствительных элементов; в качестве примера можно привести термопары, термометры сопротивления, датчики перемещения, фотоэлектрические датчики.

Такую же АЧХ имеют электронные усилители постоянного тока и современные электронно-лучевые осциллографы, работающие в режиме " с открытым входом".

Дата добавления: 2015-05-10