Робота перетворювача описується двома основними характеристиками: статичною та динамічною.
Статичною характеристикою перетворювачаназивається залежність вихідної величини від вхідної (), якщо вхідна величина змінюється настільки повільно, що в кожний момент часу її можна вважати незмінною, хоча статична характеристика у них часто має певний гістерезис: зміни вихідної величини у при збільшенні вхідного параметра х не збігаються зі змінами у при зменшенні х, рис. 4.3. Незначним гістерезисом можна знехтувати, вважаючи статичною характеристикою певну усереднену криву (рис. 4.4). Крутість статичної характеристики називається чутливістю S перетворювача. Для ділянки АВ статичної характеристики чутливість
. (4.1)
Статична характеристика перетворювача розривної дії має інший вигляд, рис. 4.5: при певному значенні вхідної величини стрибкоподібно збільшується вихідна величина (спрацьовування), а при відбувається зворотний процес (відпускання).
До статичних характеристик перетворювачів інформації ставляться певні вимоги: однозначність (мінімальний гістерезис); стабільність у часі; ідентичність для однотипних перетворювачів; для перетворювачів плавної дії — по можливості лінійність при високій чутливості.
Зміна величини у на виході перетворювача залежно від змін вхідної величини х відбувається, як правило, не миттєво, а з деяким запізненням, яке зумовлюється часом перебігу фізичних процесів у самому перетворювачі.
Рисунок 4.3вище гістерезису в роботі перетворювача
Рисунок 4.4 До визначення чутливості перетворювача
Рисунок 4.5 Характеристика перетворювача розривної дії
Ця залежність становить динамічну характеристикуперетворювача.
Динамічні характеристики перетворювачів, як ланок систем автоматичного керування розглядалися в «основах теорії автоматичного керування».
4.2 Перетворювачі (конструкція та принцип дії)
4.2.1 Перетворювачі, в яких вихідним сигналом є механічне переміщення (лінійне, обертальне)
Перетворювачі з механічним переміщенням на виході — це найдавніші пристрої, створені для вимірювання фізичних величин, що недоступні для безпосереднього сприйняття органами почуттів людини, наприклад, сонячний годинник, пісковий годинник, термометр спиртовий, або ртутний, анемометр. Приклади перетворювачів вихідним сигналом яких є механічне переміщення, приведені далі.
Рисунок 4.6 Відцентровий перетворювач конструкції Джеймса Уатта.
(4.2)
Рисунок 4.7 Індукційно-механічний перетворювач.
Момент обертальний:
,……..(4.3)
де -коеф. констр. диска.
Протидія пружини:
(4.4)
— жорсткість пружини.
Усталене відхилення стрілки 1 буде при, звідки
= (4.5)