4509279

■P=h#+P₀

h

Rys. 10. Obiekt o liniowej charakterystyce statycznej [11, s. 39]

Na rysunku 10 przedstawiono przykład obiektu o liniowej charakterystyce statycznej i jego charakterystykę. Na dno naczynia wywierane jest ciśnienie p, które jest sumą ciśnienia po, wywieranego na powierzchnię cieczy, i ciśnienia zależnego od wysokości h słupa cieczy. p = h - y+po

gdzie:

Po - ciśnienie na powierzchnię cieczy [Pa], p - ciśnienie na głębokości h [Pa], y- ciężar właściwy cieczy,

y= pg (p- gęstość cieczy [kg/m³], g- przyśpieszenie ziemskie [m/s²].

Widać tu wyraźnie, że każdy wzrost wysokości słupa cieczy o stałą wartość Ah powoduje wzrost ciśnienia odpowiednio o Ap. Stosunek zmiany ciśnienia Ap do zmiany wysokości słupa cieczy Ah ma taką samą wartość w każdym punkcie charakterystyki.

Rys. 11. Obiekt o nieliniowej charakterystyce statycznej [11, s. 39]

Rysunek 11 przedstawia charakterystykę statyczną zależności stężenia jonów wodorowych (pH) od stosunku stężeń substancji A i B. W tym przypadku nie widać zależności liniowej. Zmiana stosunku stężeń o stałą wartość powoduje różne zmiany wartości pH. Taka charakterystyka nosi nazwę charakterystyki nieliniowej.

Charakterystyka dynamiczna opisuje, jak w czasie zmienia się sygnał wyjściowy obiektu, jeżeli sygnał wejściowy ulegnie zmianie. Do najważniejszych charakterystyk dynamicznych w automatyce należy charakterystyka zwana odpowiedzią skokową. Przedstawia ona zmiany sygnału wyjściowego przy skokowej zmianie sygnału wejściowego. Jeżeli termometr, znajdujący się początkowo w temperaturze pokojowej (ok. 20°C) umieścimy w mieszaninie wody z lodem (0°C), to słupek rtęci będzie się obniżał, aż zatrzyma się wskazując aktualną temperaturę (0°C). Gwałtowna zmiana temperatury otoczenia termometru jest właśnie skokową zmianą jego wartości wejściowej, a zmniejszanie się wysokości słupka rtęci odbywa się zgodnie z charakterystyką dynamiczną - odpowiedzią skokową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

16