Характеристики элементов автоматики. Элементы автоматики могут работать в двух режимах: установившемся и динамическом. В первом случае входите и выходите величины не изменяются во времени. Динамический режим предполагает работу ЭА при меняющийся входной и выходной величинах. Наиболее полно действие ЭА (процессов протекающих в них) в общем виде описывается дифференциальным уравнениями. F(x, x’,x’’,…xn; y,y’,y’’…ym ; t ) = y(f, f’ , f’’,…fk,t) x,y – входные и выходные величины t – время f – возмущающее воздействие и факторы. при f=0 F(x, x’,x’’,…xn; y,y’,y’’…ym ; t) = 0 для установившегося режима t = ∞ y’ = y’’ = ym = 0 x’ = x’’ = xn = 0 1. Статическая характеристика управления F(x,y) = 0 y = f(x) Статическая характеристика управления может быть линейной и нелинейной для линейных элементов: y = ax + b Для линейных ЭА характерен принцип суперпозиции. Он заключается в том, что выходные сигналы при любой комбинации входных воздействий равны сумме выходных сигналов при любом из воздействий, подаваемых на вход отдельно. Для нелинейных характеристик принцип суперпозиции не выполняется. В диапазоне изменения xнм - xнб величины y, изменяется линейно – линейный диапазон управления.  │x│ > x1 – режим насыщения │x│ <=x1 – линейная характеристика Линейная характеристика с зоной нечувствительности │x│ > x1 – режим насыщения Наименьшее значение входной величины x1, при котором имеется изменение выходной величины называется порогом чувствительности. Релейная характеристика управления. │x│ - величина, при которой выходная величина скачком изменяется от 0 до max значения называется порогом срабатывания. Некоторые элементы автоматики имеют релейную характеристику управления с неоднозначностью. Неоднозначность зависит от направления изменения параметра. 2.Основные параметры элементов. ЭА в установившихся режимах характеризуются рядом параметров, часть которых может быть определена непосредственно по характеристике управления, как основной характеристике ЭА в статическом режиме. Для ЭА с непрерывной характеристикой управления такими параметрами являются: · коэффициент преобразования; предельные значения входной и выходной величин и т. д. Y - коэффициент преобразования   X Характеристика управления ограничивается max и min значениями входной и выходной величин при существующей мощности. xmin xmax ymin ymax Px min Px max Py min Py max - коэффициент передачи мощности ЭА характеризуются погрешностью передачи. В общем виде выходные величины ЭА могут быть функцией следующих величин: температуры, давления, влажности, колебаний напряжения, вибраций. y = f(x, Θ, p, Zв, U, F, a...)  - коэффициент преобразования по основному параметру; ... – парциальные коэффициенты преобразования  Как видно, чем меньше парциальные коэффициенты, тем меньше погрешность вызываемая парциальными воздействиями. 1 – расчётная характеристика 2 – фактическая характеристика  - относительная погрешность Погрешности бывают систематическими и случайными. Систематические погрешности – закономерно возникают в силу заранее известных факторов. Для элементов с линейной характеристикой управления основными параметрами являются: · коэффициент срабатывания; · коэффициент отпускания; · коэффициент возврата; · коэффициент запаса и др. 3. Динамические свойства элементов Зависимость выходной величины от времени при изменении входной величины, называют динамической характеристикой управления. Динамическая характеристика управления y(t), называется переходной характеристикой элемента. Они определяются: · физическими свойствами элемента · законами изменения входной величины. Поведение ЭА в динамическом режиме характеризуют по реакции на типовую (стандартную) входную функцию. · единичная функция · импульсная функция · гармонический сигнал. Большинство элементов автоматики при действии на входе единичного сигнала имеют экспоненциальный закон изменения выходной величины. 
t<0, x(t) = 0, x>0, x(t) = A Время, в течении которого выходное значение достигает 0.63Iустанов., называют постоянной времени. ДАТЧИКИ. Датчики – устройство преобразующие один вид энергии в другой, удобный для учёта. По входной величине датчики разделяют на электрические и неэлектрические. К датчикам предъявляются ряд требований: · непрерывность и линейность характеристики; · высокая чувствительность; · высокая надёжность; · помехозащищенность. · минимальные размеры и масса. Кроме того по физической природе сигнала на выходе датчики подразделяют на электрические и неэлектрические, генераторные и параметрические. |