Датчики первого порядка. Основные параметры для описания динамических характеристик датчиков первого порядка

Датчики первого порядка – это датчик в состав которого входит один энергонакопительный элемент.

Поведение таких датчиков описывает дифференциальное ур-е І порядка:

Примером датчика 1 порядка явл. датчик температуры в котором роль энергонакопительного элемента играет теплоемкость.

Для описание динамической зарактеристики датчиков 1 порядка существует несколько способов, а именно с помощью:

1) Частотной характеристики;

2) Амплитудно-частотной характеристики;

3) Граничной частоты;

4) Быстродействия

Производит. датчиков для описания динамической характеристики используется частотные характеристика, которые показывает насколько быстро датчик может реагировать на изменение внешнего воздействия.

Для отображения относительного уменьш выходного сигнала при увеличении частоты применяется аплитудно-частотная хар-ка. Для описания динамической характеристики датчиков используют граничную частоту, которая соответствует трехдецибельному снижению выходного сигнала и которая показывает на какой частоте проходит 30% уменьш выходного напряжения или тока.

Граничная частота - называется верхней частотой среза и считается предельной частотой работы датчика.

Частотные хар-ки напряжения связаны с быстродействием датчика, которая выражается в единицах внешнего воздействия на единицу времени.

Для описания быстродействия датчика могут использоваться определение времени требуемого для достижения выходным сигналам ур-ня в 90% от стационарного или максимального значения подачи на его вход ступень внешнего воздействия. Для датчиков 1 порядка часто использ динамический параметр – постоянной времени, она является мерой инерционности датчика (). Временная зависимость системы 1 порядка имеет вид:

– установившееся значение выходного сигнала; T – время

Частота среза характерезует найменьшее или найбольшую частоту внешнего воздействия которую датчик может воспринять без искажений

Верхняя частота среза показывает на сколько быстро датчик реагирует на внешнее воздействие, а нижняя частота среза показывает с каким самым медленным сигналом он может работать.

Для установления связи между постоянной времени датчика 1 порядка или его частотой среза ( как верхней так и нижней используем формулу:

Фазовый сдвиг поазывает на сколько выходной сигнал отстает от внешнего воздествия. Сдвиг измеряется в градусах либо в радианах и обычно указывается для датчиков работающих с периодическими сигналами.