Установления показаний

Заметим, что время действия импульса /3 и импульсов на выходах УВ по каналу, образуемому ключом К4, должно быть большим, чем переходный процесс установления напряжения на выходе УПТ. Время упомянутого переходного процесса определяется паразитными емкостями в сетке сопротивлений, быстродействием УПТ и емкостью монтажа. Как правило, достаточной оказывается длительность импульсов /и ^ 5 мкс. Подробней рассмотрим процедуру включения разрядных ключей /Ср1—/СР4- Сначала импульсом от МП А по обмоткам аупг все сердечники С19 -*- С22 намагничиваются в 1. Затем по обмоткам о>сч и о>зпр поступают импульсы тока с выходов УВ процессора. Если в f-м разряде содержится единица, то производится включение нечетного ключа, принадлежащего данному разряду, например ключа /Ср1. Если импульс в 1-м разряде отсутствует, то включается четный ключ, принадлежащий данному разряду, например ключ /Ср2- Считывание сердечника с четным номером, например С20, в случае единицы в данном разряде запрещается по обмотке запрета шзпр. М. д. с. по обмоткам шсч и шзпр должны быть равными. Ключ с нечетным номером подключает вход j'-ro разряда сетки сопротивлений к потенциальному выходу источника «эт, ключ с четным номером i'-го разряда подключает тот же вход сетки сопротивлений к выходу источника «9 с нулевым потенциалом. Подключение входа i'-го разряда сетки сопротивлений к потенциальному входу и3 вызывает приращение напряжения на выходе сетки, пропорциональное весу данного i-ro разряда.

Следовательно, процесс установления значений f/снп и ^скп имеет ту же постоянную времени 6, что и процессы зарядки и разрядки конденсатора. Для завершения переходного режима цепи требуется время установления t? « Зву = 30. Длительность переходного режима можно оценить и числом циклов зарядки и разрядки конденсатора % » Зву/71. По истечении времени /у цепь переходит в режим, близкий к показанному на 2.11, б, — постоянное напряжение в выходном импульсе отсутствует. Таким образом, в реальной jRC-цепи постоянная составляющая будет отделена после завершения переходного режима, имеющего время установления напряжения /у. Последовательность выходных импульсов получает по сравнению с входной определенные искажения — сигнал становится биполярным, амплитуда 2.14 положительной полуволны напряжения

Запишем две непрерывные линейные функции у — ^ + (1 — ^)ж (прямая / на графике 2.53, а) и х = Ьу (прямая 2). Тогда процесс установления напряжения на конденсаторе С (увеличение значений хп и уп) можно проиллюстрировать с помощью показанных на 2.53, о итерационных построений. На 2.53, б даны полученные значения уп. Последовательность значений

мальное значение этой разности А?/эа-ртах = Кщ — «2 имеет место в конце регенеративного процесса при u't = AUi = Um/K. Зарядный ток < также максимален. Следовательно, регенеративный процесс развивается ускоренно, с непрерывно возрастающим зарядным током «', который лишь к концу процесса достигает наибольшего значения. Однако в точке В1 функция «2 = /(ы,) переходит в горизонталь, усилитель теряет свои усилительные свойства. Дегенеративный процесс заканчивается. Далее идет нерегенеративная стадия установления напряжения, в процессе которой изображающая точка переходит из точки Bj в равновесную точку В0- На этом этапе разность Д(Лар= К.и^ — «2 уменьшается до нуля. Соответственно до нуля уменьшается и зарядный ток «'. Можно считать, что весь процесс переключения состоит из двух этапов — регенеративного, имеющего длительность ^рег, и этапа установления, имеющего длительность 'уст-

Второй процесс, связанный с зарядкой конденсатора С2,— это процесс установления напряжения на коллекторе запертого транзистора Т4. При зарядке конденсатора С2 через /?w и входное сопротивление транзистора 7'2 напряжение на коллекторе Tj становится все более отрицательным. Этот процесс продолжается и после насыщения транзистора Т2. Он закончится через время, приблизительно равное трем постоянным времени цепи зарядки конденсатора С2, т. е. через 3/?КС. По истечении этого времени напряжение на кол-

После насыщения транзистора Т2 увеличение базового напряжения Tt прекращается и начинается этап установления напряжения на базе транзистора Tt. Этот процесс связан с разрядкой конденсатора С(. Указанный конден-

Обычно #к2«$с и 64 » C2RM. Время установления напряжения на коллекторе Т2, соответствующее длительности фронта выходного сигнала, <фа ж 3@} » 3C2RK2.

Быстродействие триггера определяет наиболь ее возможное число б'есперебойных переключений триггера в 1 с при неизменном интервале 7раз между запускающими импульсами и достигает значений порядка 100 МГц. Эффективность многих электронных устройств зависит от быстродействия триггеров. На быстродействие триггера влияет скорость переключения транзисторов, работающих в схеме в ключевом режиме. Дня повышения быстродействия используют высокочастотные транзисторы, ключи в ненасыщенном режиме (для устранения задержки выключения, которая связана с процессом рассасывания неосновных носителей в базе насыщенного транзистора). Кроме того, применяют специальные меры, уменьшающие время установления напряжения на коллекторах транзисторов и ускоряющих конденсаторах.

Если время анализа мало, избирательные свойства фильтров характеризуются динамической частотной характеристикой и динамической разрешающей способностью. Время установления напряжения на выходе фильтра от 0,1 до 0,9 установившегося значения ТУ приближенно может быть оценено, как туж!/Д/ф. Если пренебречь временем индикации амплитуды колебания по сравнению со временем установления, то полное время параллельного анализа составит /а«тупнп« 1/Д/ф, где тутш — минимальное время установления среди фильтров анализатора, а скорость параллельного анализа v = Д//7'а =------^— = пД'/?. Скорость анализа

Дифференциальное уравнение установления напряжения Е на конденсаторе ячейки смещения составляем на основании схемы 13.21,6. При этом считаем, что для высокочастотных составляющих (мр, 2шр) конденсатор Са является коротким замыканием. Получим1'

Переходными процессами называют процессы установления напряжения (или тока) р-л-перехода при воздейст-

Общими характеристиками электроизмерительных приборов являются их погрешности, вариация показаний, чувствительность к измеряемой величине, потребляемая мощность, время установления показаний и надежность.

После включения электроизмерительного прибора в электрическую цепь до момента установления показаний прибора, когда можно произвести отсчет, проходит некоторый промежуток времени (время успокоения). Под временем установления показаний следовало бы понимать тот промежуток времени, который проходит с момента изменения измеряемой величины до момента, когда указатель займет положение, соответствующее новому значению измеряемой величины. Однако если учесть, что всем приборам присуща некоторая погрешность, то время, которое занимает перемещение указателя в пределах допустимой погрешности прибора, не представляет интереса.

Под временем установления показаний электроизмерительного прибора понимается промежуток времени, прошедший с момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклонение указателя от установившегося значения не превышает 1,5% длины шкалы. Время установления показаний для большинства типов показывающих приборов не превышает 4 с.

Время установления показаний, обусловленное временем успокоения подвижной части, у абсолютного большинства аналоговых приборов не должно превышать 4 с. Это. значит, что с момента подачи измеряемой величины на вход прибора, или с момента изменения этой величины, установившееся положение указателя от-счетного устройства наступает не более чем через 4 с. Исключение составляют термоэлектрические и электро-статические приборы, для которых наибольшее время установления показаний не превышает 6 с,

Для средств измерений с нормируемыми полными характеристиками, для которых установлены нормальные и рабочие условия применения, следует дополнительно нормировать влияние вэличив и неинформативных параметров входного сигнала на указанные характеристики. Дли показывающих приборов, измерительных преобразователей и регистрирующих приборов, предназначенных для работы с постоянными или такими переменными сигналами, когда динамической погрешностью можно пренебречь, нормируют одну или несколько частных динамических характеристик, например время реакции средства измерений tr. Оно р JBHO времени успокоения подвижной части ty для стрелочного прибора, времени установления показаний ?уст для ИП; для ПИП — времени, прошедшему <: момента подачи управляющего сигнала до момента, начиная с которого выходной сигнал ЦИП или многозначной меры отличается от установившегося значения не более чем на заданное значение. Для АЦП и ЦП — это время, прошедшее с момента подачи скачкообразного изменения входного сигнала в сторону возрастания' и одновременной подачи сигнала запуска до момента, начиная с которого показглия ЦП или входной код АЦП отличаются от установившегося показания илк кода на значение, не превышающее заданное.

Режимы поверки. Статический режим. Под статическим понимают такой рехим, при котором скорость перемещен! я указателя в момент считывания показаний поверяемого прибора равна нулю. Время установления показаний в этом 'ел) чае мож.но определить, зная уравнение движения подвижной части прибора. Длз большинства приборов уравнение движения о операторной форме можно за-пш.ать в виде

Нормируемые динамические характеристики средств измерений (ГОСТ 8.256—77 «ГСИ. Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерений. Основные положения») разделяются на полные и частные. К первым относятся дифференциальное уравнение, импульсная, переходная и передаточная функции, а также совокупность амплитудно-фазочастотной характеристик, ко вторым — отдельные параметры полных характеристик и характеристики, не отражающие полностью динамические свойства средств измерений, например время установления показаний измерительного прибора.

Торсиометры этого типа изготовляются на различные пределы измерения от 50—100 до 8000 н-м. Быстродействие этих приборов определяется временем установления показаний следящего устройства, которое составляет не менее 1—2 сек.

Газоанализатор с рассмотренным датчиком имеет пределы измерения 0 — 0,1 и 0 — 1 мг/л СО; основная погрешность +5%; время начала реагирования 30 — 45 сек; время установления показаний 5 мин.

Нормируемые динамические характеристики средств измерений (ГОСТ 8.256—77 «ГСИ. Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерений. Основные положения») разделяются на полные и частные. К первым относятся дифференциальное уравнение, импульсная, переходная и передаточная функции, а также совокупность амплитудно-фазочастотной характеристик, ко вторым — отдельные параметры полных характеристик и характеристики, не отражающие полностью динамические свойства средств измерений, например время установления показаний измерительного прибора.

показаний до 1 с, от 1 до 4 с и более 4 с. Из-за переходных процессов во время установления показаний значение те-леизмеряемой величины может отличаться от истинного значения. Погрешность, возникающая в этом случае, обусловлена наличием в тракте телеизмерений узкополосных фильтров, инерционных и интегрирующих звеньев, а в дискретных и кодовых устройствах — также временем прямого и обратного преобразований непрерывного сигнала в цифровой (в виде кодовых комбинаций), периодичностью отсчетов в циклических системах ТИ и временем передачи (см. определение быстродействия ТИ в § 8.4).