Page 6 - К вопросу о разработке малогабаритного аэрогравиметра
Basic HTML Version
ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
6
Кривая АЧХ имеет наклон –40 дБ/дек, начиная с частоты, превы-
шающей значение 1 000 Гц. Следовательно, при полосе рабочих ча-
стот ≤ 700 Гц для обеспечения устойчивости замкнутого контура ав-
томатического регулирования не требуется его сложной коррекции.
На основании оценки крутизны емкостного датчика положения,
которая сделана исходя из конструкции прибора, ее расчетное значе-
ние составляет
K
PO
= 11 300 пФ/рад (при угловом отклонении маят-
ника на угол
α
= 1
′
и номинальной емкости рабочих пластин в цен-
тральном положении 40 пФ).
Передаточная функция
W
D
(
s
)
измерительного преобразователя
5
(см. рис. 1) при изменении емкости измерительных конденсаторов на
малую величину
Δ
C
=
±
0,5 пФ, не превышающую 0,1 от максималь-
ного значения, может быть описана выражением
( )
,
1
=
+
D
D
D
K
W s
T s
(3)
где
K
D
—
крутизна преобразователя, имеющая расчетное значение око-
ло 0,0063 В/пФ, при рабочей температуре гравиметра +60
°
С;
T
D
=
= 2,2
⋅
10
–5
c — постоянная времени фильтра нижних частот.
Предварительный усилитель выполнен по классической схеме
дифференциального усилителя на основе трех операционных усили-
телей. Коэффициент усиления
K
PA
дифференциального усилителя по
постоянному току равен 10 В/В и может регулироваться путем изме-
нения номинала одного резистора. Постоянная времени усилителя
5
1,1 10
−
= ⋅
PA
T
c, усилитель имеет передаточную функцию
( )
.
1
=
+
PA
PA
PA
K
W s
T s
(4)
Управляющий усилитель предназначен для формирования требу-
емой АЧХ замкнутого контура прибора. Передаточная функция
управляющего усилителя по напряжению
W
C
(
s
) описывается выра-
жением
2
1
3
(1 )
( )
,
(1 )
+
=
+
C
T s
W s
T s T s
(5)
где
T
1
,
T
2
,
T
3
—
постоянные времени, определяемые элементами
управляющего усилителя, с.
Амплитудно-частотная характеристика усилителя показана на
рис. 5. Управляющий усилитель имеет плоскую характеристику при
частоте 80…400 Гц. В области низких частот наблюдается рост ко-
эффициента усиления. При постоянном токе он будет определяться
коэффициентом усиления операционного усилителя, на котором реа-
лизована схема усилителя. В области высоких частот отмечается кру-
