в) Динамические свойства

Потенциометр ические датчики являются датчиками параметрического типа, в которых механическое перемещение вызывает изменение передаточных коэффициентов (частных передаточных функций), связывающих выходную цепь датчика с цепью питания.

Поскольку входной величиной потенциометр ического датчика, как звена системы автоматического управления, является механическое перемещение х, постольку динамические свойства этого датчика характеризуются передаточной функцией, овчязьгвающей напряжение или ток на выходе с перемещением х. Связь напряжения на выходе с перемещением х выражается формулой

При малых отклонениях, а также при эту формулу можно заменить приближенной

Если сопротивление нагрузки активное то передаточная функция

равна постоянной (величине и потенциометрический датчик представляет собой безынерционное усилительное звено.

Если потенциометрический датчик при имеет нулевое внутреннее сопротивление (см. рис. 3-2, 3-4, а, г), то согласно (3-16) вне зависимости от характера сопротивления нагрузки и потенциометрический датчик при малых х является безынерционным эвеном.

Если (рис. 3-4,б и в) и нагрузка датчика является реактивной, то передаточная функция отлична от передаточной функции усилительного звена. Так, если нагрузка датчика имеет индуктивное и активное сопротивление

то

Таким образом, передаточная функция, связывающая напряжение на нагрузке с перемещением движков потенциометра, в этом случае эквивалентна передаточной функции последовательного соединения инерционного звена и форсирующего звена причем

Во многих случаях в качестве выходной величины удобнее рассматривать не напряжение и, а ток в нагрузке Соответствующая передаточная функция

для индуктивной нагрузки равная

где

является передаточной функцией инерционного звена с постоянной времени

Часто запаздывание, выражаемое передаточной функцией относят не к нагруженному потенциометрическому датчику, а к входной цепи элемента, подключенного на выход датчика.

-При такой трактовке потенциометрический датчик во всех случаях рассматривается как безынерционный элемент.

Разумеется, свойство безынерционности имеет место не при любых частотах сигнала управления. В области высоких частот, где проявляются паразитные емкости, резонансы механических деталей (в первую очередь — щеток), потенциометрический датчик уже нельзя считать безынерционным. Однако обычно указанные области частот лежат далеко за пределами рабочего диапазона частот колебания замкнутой системы аотомэтического регулирования. Для систем автоматического

регулирования, содержащих механические звенья, ширина диапазона частот колебаний обычно не превышает нескольких герц, в отдельных случаях — десятков герц. Диапазон наиболее низких частот называют инфр анизко астотньгм.