Искажение при измерении колебаний

Искажения при измерении колебаний, состоящих из многих гармонических составляющих, могут возникнуть, во-первых, за счет изменений отношения амплитуд составляющих колебаний (амплитудное искажение) и, во-вторых, за счет сдвигов их фаз, которые не пропорциональны соответствующим частотам составляющих колебаний (фазовые искажения). Как было указано, амплитудные искажения могут оставаться малыми, если при D 0,6 частоты всех составляющих колебаний меньше собственной частоты ю измерительного прибора. При наличии демпфирования сдвиги фаз для составляющих колебаний, как видно на рис. 146, всегда различны. Для определения искажения используются не сами сдвиги фазы г1), а вызываемые ими сдвиги по времени Дт. Так как if 2я= = Дт (2я/т)), сдвиг по времени будет равен [c.218]

Изохронный маятник 64—67 Импульсная функция 24, 25. См. также Дирака функция Инерция измерительного прибора 142 Искажение при измерении колебаний амплитудное 218 [c.295]

Это уравнение хорошо известно, но оно справедливо лишь при отсутствии угловых колебаний. В случае произвольного колебательного движения тела, в правой части уравнения (6) должны быть оставлены еще члены fy< . Эти члены выражают дополнительные силы, действующие на единицу массы инерционного элемента, и обусловливают возникновение угловых искажений результатов измерения. [c.151]

Для измерения быстропеременных параметров, необходимо использовать аппаратуру, не вносящую искажений, т. е. так подбирать измерительные преобразователи, чтобы динамическая погрешность при измерениях была пренебрежимо малой величиной. Если это условие выполнено, то обработка мгновенных значений измерительного сигнала ведется по формулам статических режимов. В тех случаях, когда динамическими погрешностями нельзя пренебречь, необходимы вспомогательные данные о характере динамического процесса. При стационарных колебаниях измеряемого параметра и известных частотных характеристиках прибора предварительно определяется частота колебаний, а затем с помощью амплитудной и фазовой характеристик находится значение Хх по зафиксированным значениям Ух. На переходных режимах для уточнения характера изменения Хх необходимы вспомогательные измерения, по которым можно было бы судить о начале процесса и скорости изменения измеряемой величины. Однако обработка результатов измерений в последнем случае настолько трудоемка и недостоверна, что инерционные приборы для измерений на переходных режимах, даже при исчерпывающих данных об их динамических характеристиках, использовать не следует. Какого-либо анализа ценности информации на этапе первичной обработки обычно не производится, поэтому стремятся сохранить объем выходной информации на уровне объема, зарегистрированного при проведении измерений. Однако при непрерывной регистрации сигналов измерительных приборов неизбежна дискретизация во время первичной обработки, уменьшающая объем информации. Если программами обработки на этом этапе не предусматривается анализ сигналов с точки зрения наилучшего восстановления функции 1 (/), то интервал дискретизации выбирается наименьшим из возможных. [c.173]

В [1] предлагается конструкция резонатора для измерения диэлектрических параметров листовых материалов. В донышке резонатора расположена система индикации и возбуждения СВЧ-колебаний, состоящая из двух волноводов, заполненных диэлектриком. В узкой стенке волновода, проходящего через ось резонатора и служащего для возбуждения СВЧ-колебания, имеются две щели длиной 4 мм, а в индикаторном волноводе, расположенном под углом 45° к волноводу возбуждения, одна щель длиной 5 мм. Перемещение поршня резонатора контролируется с точностью 0,01 мм. Для колебаний волны типа Но п на стенках резонатора отсутствует продольная составляющая тока, поэтому небольшой поперечный зазор в 0,1 мм при е = 2,2 не приводит к искажению картины поля. Случайная ошибка при определении не превышает 0,2 % при измерении частоты с точностью 2 МГц и измерении перемещения поршня с точностью 0,01 мм. [c.30]

Возможная частота изменения давления при измерении сравнительно невелика и составляет примерно 50 гц. Это ограничивает применение реостатных датчиков лишь для случаев, характеризующихся относительно небольшим отклонением течения от стационарного. Следует также принимать во внимание, что измерительный прибор с таким датчиком нельзя устанавливать в местах, подверженных влиянию посторонних вибраций, которые могут вызвать колебание подвижного контакта и, как результат, искажение показаний. [c.55]

Рассмотрим далее некоторые аспекты экспериментальных исследований с использованием функций ценности тепловых источников. Прежде всего следует высказаться в пользу непосредственного измерения сопряженных температур в теплофизических системах. Знание экспериментально измеренных функций ценности тепловых источников наряду с данными по распределению самих температур позволяет с помощью формул теории возмущений вносить всевозможные поправки в измерения. Так, при подсчете истинной температуры стенки рабочего участка по показаниям термопар, заделанных вглубь стенки, можно учесть влияние локального изменения Я, с или в зоне зачеканки термопар на местное изменение теплового потока. Точно так же появляется возможность находить поправки к температуре из-за локальных искажений распределения скоростей и пульсаций скорости, колебаний расхода на входе в канал и т. п. [c.114]

Новый динамометрический узел, оснащенный высокотемпературными датчиками, показал высокую стабильность рабочих характеристик при одновременном (или раздельном) измерении осевого усилия и крутящего момента (в рассматриваемом случае момента трения). Отсутствие мест с паразитным трением позволяет регистрировать измеряемые характеристики без искажений их истинной величины. Склонность к возникновению крутильных автоколебаний в данной конструкции динамометрического узла значительно снижена, так как в инициировании этих колебаний может принимать участие лишь верхняя бобышка динамометрической пружины 8. [c.19]

Уравнения малых колебаний ограниченной сплошной среды, имеющей одно измерение и возмущение по которой передается без искажения, может при соответствующем выборе масштабов пространственной координаты и времени быть записано в виде. [c.130]

Измерение форм собственных колебаний (консервативной системы) практически осуществляют измерением распределения Re q или Im 4о для первой гармоники колебаний на резонансной частоте, хотя в более простых случаях, когда не требуется большой точности, можно измерять и распределение значений модуля сигнала q или (7о. При фазовом сдвиге ф = 8 разница Im % и q составляет 1 %, при ф = = 24° 10 %. Анализ по первой гармонике позволяет устранить влияние искажений формы сигнала, вызванных нелинейностью или иными причинами, на результаты измерений посредством выделения составляющих для основной частоты колебаний и осуществляется способом синхронного детектирования. [c.338]

Возможность получения значительных переменных сил с помощью электродинамических вибраторов открывает путь исследования частот и форм колебаний малых деталей, заключающийся в том, что динамическая сила вибратора прикладывается к исследуемой детали не в пучности колебаний, а недалеко от заделки (вблизи узловых точек) или деталь получает возбуждение вследствие перемещения ее заделки. В последнем случае заделкой детали служит массивный металлический блок который приводится в колебания от вибратора. Здесь требуется приложение сравнительно большой динамической силы, зато имеется возможность определения частот и форм колебаний деталей из немагнитных материалов без искажений, привносимых вибратором. Величина возбуждающей силы может быть уменьшена при увеличении чувствительности устройств, предназначенных для измерения вибраций. [c.386]

Рис. 10.206. Схема датчика для измерения ускорений. Латунная консольная балка 2 с наклеенными датчикам несет яа своем свободном конце инерционную массу 1 (эскиз слева). При неравномерном перемещении основания 3 масса 1 изогнет консольную балку пропорционально ускорению основания 3. Датчик инерционный и возможность использования его для замера линейных ускорений зависит главным образом от отношения частоты колебаний измеряемого ускорения к собственной частоте колебаний датч ика. Если это отношение 10, искажения практически отсутствуют. На рис. справа показана схема включения датчика.

Взаимодействия средств измерений между собой и с объектом измерений, вызывающие изменения измеряемых или воспроизводимых величин, могут иметь и другой характер. Например, при соединении между собой нескольких концевых мер длины общая длина соединения не будет точно равна сумме длин всех мер, участвующих в соединении. При радиотехнических измерениях на СВЧ волноводные соединения могут вызывать изменения параметров электромагнитных колебаний в линии. Аналогичные искажения электромагнитных колебаний могут вызываться и коаксиальными соединениями. Во всяком случае, взаимодействия между средствами измерений, а также взаимодействия средств измерений с объектом измерений, вызывающие изменения измеряемых величин, а следовательно, и соответствующие МХ средств измерений могут быть самыми разнообразными. Не представляется возможным рекомендовать, в общем случае, какие-либо конкретные характеристики, отражающие данные свойства средств измерений. [c.134]

Второй из упомянутых методов предназначен для работы с образцами в форме проволоки. Здесь сочетается нестационарный способ измерения теплоемкости, основанный на нагреве проволоки током, содержащим переменную составляющую, со стационарным методом измерения теплопроводности того же объекта на той же установке. Теплоемкость определяется фотоэлектрической регистрацией колебаний температуры проволоки при известной мощности переменного нагрева, для определения теплопроводности изучается распределение температуры вдоль проволоки вблизи искусственно созданного локального искажения температуры. Систематическая погрешность измерения теплоемкости и теплопроводности в этом методе оценивается примерно в 4%. Заканчивая изложение вопросов, имеющих отношение к методической части работы, скажем несколько слов о методической новинке. Речь идет о новом способе анализа экспериментов, где используется П-образная модуляция мощности. Эксперименты показывают, что кривые изменения температуры имеют, как правило, довольно протяженный линейный участок. Это означает, что в пределах полуцикла изменения мощности в процессе реализуются условия нагрева образца с постоянной скоростью, т. е. так называемый регулярный тепло- [c.52]

Как же выбрать коэффициент демпфирования D измеряющего прибора-осциллятора На рис. 147 видно, что при D 0,6 требуемое условие V(ti)==1 достаточно хорошо выполняется в интервале частот приблизительно 0 т1<1. Правда, при этом условие г1)=0 не выполняется. Последнее условие в качестве наилучшего значения дало бы D=0 (см. рис. 146), т. е. значение, которое нельзя ни реализовать ни требовать, так как недемпфированные собственные колебания не позволили бы производить измерения. Поэтому измерительный прибор всегда выполняют с достаточным демпфированием и одновременно заботятся о том, чтобы возникающие ошибки измерения или искажения оставались как можно меньшими. Чтобы это пояснить, рассмотрим возможные искажения несколько подробнее. [c.218]

В аналоговой звукотехнике при оценке качества необходимо учитывать значительно большее число факторов, например, ширину по лосы частот, отношение сигнал/шум, линейные и нелинейные искажения, затухание перекрестных помех, модуляционный шум, колебания высоты тона и др. Многолетний опыт применения аналоговых систем звукопередачи позволил установить соответствие между объективными результатами измерений каждого из факторов с субъективным восприятием соответствующих искажений. В цифровой звукотехнике такой опыт отсутствует, а измерительные методы регистрации и контроля качественных параметров еще только разрабатываются. Поскольку нецелесообразно делать заключение о качестве цифровой звукопередачи лишь через восприятие органами слуха человека, важно найти зависимости между измеряемыми и расчетными значениями и субъективным их восприятием.. [c.5]

К.т. находят широкое применение при измерении Q частот и фаз акустических сигналов, для исследо-ЗЙ вания нелинейных искажений в акустичсскоп аппаратуре, при параметрическом излучении звука (см. Параметрическое возбуждение колебаний), а также имеют больнгое значение в теории музыкальных инструментов. [c.422]

Б. Аппаратура, применяемая при испытаниях сооружений. 1. П р и б о р ы для статических испытаний. К применяемым при полевых испытаниях приборам предъявляются повышенные требования по сравнению с юй аппаратурой, которая применяется в механических лабораториях. Полевые приборы должны обладать ббльшим увеличением, так как абсолютные величины деформаций, измеряемых при испытаниях сооружений, составляют лишь нек-рую часть от деформаций лабораторного образца при его разрушении. Конструкция полевых приборов должна и при неблагоприятных внешних условиях (при неизбежных колебаниях темп-ры и влажности воздуха, ветре) давать наименьшие искажения в результатах измерений. Приборы должны обладать минимумом сопротивлений перемещение подвижных частей должно совершаться в них с затратой наименьшего усилия. Иначе сам прибор, прикрепленный к исследуемому элементу для измерений, явится источником возмущений силового потока в сооружении, а) Прогибе-м е р ы основаны на измерении относительных вертикальных смещений определенных сечений или узлов исследуемой конструкции относительно точки (или плоскости), к-рую принимают за неподвижную. П р о г и б о-меры, требующие связи с неподвижной точкой.. В целях уменьшения ошибок, вносимых присутствием связи, желательно неподвижные точки выбирать возможно ближе к исследуемой конструкции. С этой целью рекомендуется использовать расположенные рядом части здания, подмости и т. д., лишь бы выбранный за неподвижную точку элемент был достаточно надежен и не принимал участия в деформациях при нагружении испытуемой конструкции. При больших расстояниях связь между неподвижной точкой и прикрепленным к исследуемой конструкции прибором осуществляется помощью проволоки й = 0,5 — 1,0 мм (лучше стальной), натянутой перекинутым через блок грузом 8—10 КЗ, либо пружиной или самим прибором. Способ этот довольно груб, т. к. проволока постепенно вытягивается и кроме [c.213]

Для регистрации параметров акустич. Э., а также для записи формы сигналов и их длительности применяют специальную аппаратуру, к-рая должна обеспечивать приём слабых сигналов Э. на фоне шумов, обладать необходимым быстродействием (интенсивность Э. меняется в пределах от О до 105 импульсов в секунду) и малыми собственными шумами, вносить минимальные искажения. В качестве приёмников колебаний в большинстве случаев используются пьезокерамич. преобразователи при определении местоположения дефекта на испытуемом образце иногда располагают несколько приёмных преобразователей. Используются также оптич. интерференционные методы измерения колебаний с применением лазерного излучения. Сигналы с датчиков колебаний усиливают и подвергают дальнейшей обработке с помощью электронной аппаратуры. Обычно рабочий диапазон аппаратуры ограничивают снизу частотой —30 кГц, чтобы уменьшить влияние окружающих шумов, а сверху — частотой —нескольких МГц, поскольку создание более высокочастотной аппаратуры представляет большие технич. трудности. [c.393]

I В настоящее время нет метода измерения нелинейных искажений, который являлся бы исчерпывающи] , т. е. давал полное согласование результатов измерений со слуховым восдрия-тием искажений. Тем не менее существующие методы позво- ляют.с известным приближением оценить качество аппаратуры наиболее распространенными являются метод гармоник, метод взаимной модуляции и метод разностных колебаний. При измерении методом гармоник на вход испытуемого объекта подается синусоидальный сигнал желаемой частоты и амплитуды и на выходе измеряются все гармоники. Мерой искажений является коэффициент гармоник, представляющий собой отношение эффективного значения совокупности высших гармоник к эффективному значению первой гармоники. [c.57]

Следует обращать особое внимание на плотное прилегание плоской поверхности кварца к металлической фольге, При интенсивных колебаниях кварца, необходимых для получения достаточно мощного излучения звука, нужно определенным образом подбирать давление, прижимающее кварц к фольге. При недостаточном нажиме наблюдается искажение волнового фронта, что нарушает точность измерений в стоячих волнах. Требуемое давление зависит также от находящейся в измерительной камере жидкости. Регулировка достигается изменением нажатия пружины Р, что очень трудно осуще ствить, не прерывая измерений и не вынимая интерферометр из водяной бани. [c.219]

При эксплуатации акселерометров необходимо соблюдать ряд предосторожностей во избежание увеличения погрешности или получения неверных результатов [10, 30]. Резьбовое крепление высокочастотных акселерометров следует уплотнять и по возможности фиксировать клеем. Кабель следует закреплять, особенно в непосредственной близости от акселерометра, что легче осуш,ествить при боковом выводе кабеля. При высокочастотных измерениях целесообразно использовать акселерометры с известной собственной частотой колебаний перпендикулярно измерительной оси, поскольку она обычно ниже паспортной собственной частоты, а высокочастотные виброускорения имеют почти сплошной спектр и произвольные направления, так что возможно возникновение поперечного резонанса. Чувствительность не следует выбирать чрезмерно высокой, так как это может привести к повышению нелинейных искажений. После датчика рекомендуется включать фильтр, максимально огра-ничиваюш,нй с обеих сторон рабочий диапазон частот. [c.223]

Для установления износа и величины искажения геометрической формы деталей применяют различные контрольно-измерительные инструменты. Контроль особо ответственных деталей рекомендуется производить в условиях, близких к нормальным. Важным показателем нормальных условий является температура, которая принята равной - -20°С. При данной температуре осуществлена градуировка и аттестация всех линейных и угловых мер, а также измерительных приборов. Отступление от указанной температуры не должно превышать значений, предусмотренных для заданной точности измерения. Погреи1ность, обусловленная колебанием температуры, может быть опр1 им1 иа как алгебраическая разность между полученным и действительным значениями измеряемой величины по формуле А1х1(а 1 ааА г), где М — температурная погрешность / — измеряемый размер а) и аг — коэффициенты линейного расширения материалов детали и измерительного средства — 20° — [c.137]

Коэффициент бегоначаи — коэффициент паразитной ЧМ звука, из-за неиз бежных колебаний скорости магнитной ленты измеренный при условиях оценка соответствующей среднему субъективному восприятию возникающих искажений Измерение производится детонометром, соответствующим требованиям ГОСТ 11948—66. Измерения проводят на сигнале с частотой 3150 Гц 10%. В детоно метре демодулированный сигнал поступает на фильтр, амплитудно-частотная ха [c.272]

Приборы для динамических испытаний помимо соблюдения общих требований долшны обладать еще минимальной инерцией движущихся частей для записи динамич. процессов с наименьшим искажением. В системе — вибрирующая конструк ция + прикрепленный к ней прибор — первая является источником вибраций, а регистрирующий механизм прибора совершает вынужденные колебания. Для возможности намерения интересующих нас вибраций с наиг меньшим искажением амплитуды период собственных колебаний прибора должен находиться в определенном соотношении с периодом регистрируемых вибраций. Для достижения этого часто прибегают к подвесной массе в виде тяжелой бабы. Допуская напр., как обычно, ошибку в измерении амплитуд в 5%, из теории колебаний следует, что при отсутствии специальных демпфирующих устройств период собственных колебаний прибора д. б. в 4 раза меньше периода записываемых колебаний. Наоборот, для сейсмич. маятников, в к-рых запись колебаний производится относительно находящейся в покое массы, период собственных колебаний маятника приходится выбирать настолько большим, чтобы он во много (5—10) раз превосходил период регистрируемых вибраций, а) Виброметры и вибрографы. Характерная особенность этой группы приборов — это наличие упруго подвешенной или свободно качающейся массы, период собственных колебаний которой не менее чем в б раз больше периода регистрируемых вибраций. В виброметре Шенка имеются 2 тяжелых маятника. Один из них устанавливается горизонтально (для измерения вертикальных колебаний), другой подвешивается вертикально (для измерения горизонтальных колебаний). Пучок света падает на зеркальца, прикрепленные к маятникам, и отражается в виде зайчика на прозрачных шкалах. Пределы отклонений светового луча на шкалах дают интересующие нас амплитуды колебаний. При достаточной разнице периодов собственных колебаний маятника и наблюдаемых вибраций прибор дает амплитуды почти без искажений, т. к. инерция единст- [c.216]

Неудача описанного под.хода проявлялась по мере накопления данных о спектрах колебаний. Первоначальные вычисления спектров колебаний основывались на использовании упругих постоянных. Дальнейшие измерения конкретных мод колебаний дали дополни те1ьную информацию о спектрах, которая оказалась в общем случае противоречащей первоначальным расчетам. Эти расчеты были поэтому исправлены добавлением других силовых постоянных, и тем самым была учтена вся известная информация. При этом, однако, оказалось необходимым существенно изменить все ранее определенные силовые постоянные, что указывало на очень медленное убывание силовых постоянных с увеличением расстояния. Эта процедура повторялась вплоть до включения поправок от семи систем соседей. Однако успех был достигнут лишь тогда, когда были введены дальнодействующие силы. Особенно удачным оказался метод модели оболочек, в котором искажения атолюв и возникающие при этом дальнодействующие силы учитывшотся феноменологически [1]. [c.412]

Следует учитывать, что детекторная характеристика (в частности для D ) имеет параболич. (квадратический) вид лишь в нижнем участке, т. е. для слабых колебаний, далее обычно идет прямолинейная часть. В последней кпд при детектировании достигает максимума, и оно происходит без искажения сигнала. Поэтому мощность колебаний гетеродина и его связь с детектором Di подбираются так, чтобы детектирование происходило на прямолинейном участке детекторной характеристики D . Что касается наивыгоднейшего соотношения между амплитудой принимаемых сигналов и таковой же местного гетеродина, то на основании данных теории [ ] и измерений м. б. даны следующие выводы. 1) При анодном детектировании и большинстве случаев сеточного величина результирующего колебания (промежуточной частоты) прямо пропорциональна амплитуде принимаемых колебаний, если местные колебания имеют оптимальную величину. 2) В свою очередь амплитуда местных колебаний для наилучшего гетеродинирования д. б. равна абсциссе той точки характеристики (средний анодный ток i а как функция приложенной к сетке синусоидальной эдс е), к-рая имеет наибольшую крутизну. Если обозначить значение силы тока промежуточной частоты, получающейся в том случае, когда амплитуда местного колебания равна таковой же принимаемого колебания, через Ад, а амплитуду тока промежуточной частоты при оптимальном гетероди-нировании через то из общей ф-лы сле- [c.228]

При наружном контроле сосудов высокого давления кипящих реакторов плакированная внутренняя поверхность используется в качестве зеркала для отражения ультразвуковых импульсов при работе по схеме тандем. При внутреннем контроле (изнутри) сосудов высокого давления реакторов, охлаждаемых водой высокого давления, система контроля акустически подсоединяется по плакированной внутренней пдверхности, а зеркалом в этом случае служит наружная поверхность. В обоих случаях распространение звука через аустенитный плакирующий слои значительно нарушается. Об этом свидетельствуют колебания амплитуды при У-образном прозвучивании, измеренной первым и последним искателями, при перемещении системы искателей (рис. 30.4). Причинами таких колебаний являются особенности структуры поверхности плакирующего слоя, граница раздела плакирующий слой — основной металл и колебания толщины самого плакирующего слоя. Сюда добавляются неровности наружной поверхности и возможные местные колебания структуры плакирующего слоя, а возможно, и основного металла. Перечисленные влияющие факторы приводят к колебаниям затухания звука и искажениям и отклонениям звукового поля [1703, 1004, 1641]. Эти колебания при контроле изнутри проявляются меньше, чем при контроле снаружи. Чтобы можно было обобщенно учесть влияние таких помех, измеряют амплитуду при У-образ-ном прозвучивании на представительных участках сосуда высокого давления перед собственно испытанием и статистически оценивают ее (например, определяют среднее значение и сред- [c.579]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...