Искажения сигналов и помехи

Динамическими системами называют системы с частотно-зависимой чувствительностью. Если на вход такой системы подать гармонический сигнал x=a _0i^. sin(ω^.t + φ _0i).

Степень нелинейности динамической системы определяется коэффициентом искажений. Для определения нелинейных искажений на вход измерительной системы подается одиночное синусоидальное колебание и определяется отношение действующего значения y _n n -й гармоники к действующему значению y ₁ первой гармоники:

где n > 1.

Полный коэффициент искажений сигнала гармониками равен

Здесь первая гармоника (n=1) исключается.

Никакая измерительная система не является идеально линейной. Поэтому следует оценивать меры нелинейностей даже в статических режимах.

Статическая нелинейность определяется измерением линейно нарастающего напряжения y = a^.x.

Если результаты измерения такого напряжения представлены функцией y _n =f(x), то мерой статической линейности является максимальное значение выражения (Рис. 4.1):

Определение этой меры показано на рис.4.1.

К статическим нелинейностям относятся: насыщение, ограничение, гистерезис, мертвая зона (зона нечувствительности). Насыщение и ограничение проявляются в уменьшении дифференциальной чувствительности S _диф с ростом входного сигнала x (Рис4.2).

Ослабление сигналов при ограничении наступает резко, а при насыщении – постепенно.

Нелинейность типа гистерезис вызывается различием зависимостей y=f(x) при увеличении и при уменьшении x (Рис.4.3).

Такая нелинейность обычно наблюдается в зависимости магнитной индукции В от напряженности Н магнитного поля (кривая намагничивания).

Нелинейность “мертвая зона” возникает чаще всего при наличии трения в механизмах индикации или низкой чувствительности измерительной системы при малых значениях измеряемой величины (Рис.4.4).

Приведенные характеристики свидетельствуют о сложности процессов измерения как в статическом, так и в динамическом режимах. Полное устранение недостатков измерительных систем невозможно. Поэтому конструирование измерительных средств должно обеспечить удовлетворение обоснованных требований к точности.

Дата добавления: 2015-06-25