|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы попадания значений фактора в каждый разряд, построить таблицу распределения и гистограмму. Характерным примером рассмотренного способа могут служить многолетние метеорологические наблюдения. На рис. 1.5, 1.6 и 1.7 представлены гистограммы распределения влажности, температуры и атмосферного давления, полученные по данным пятилетних наблюдений для Московской области. По этим гистограммам можно рассчитать числовые статистические характеристики распределений. 5. Влияющий фактор задан граничными значениями диапазона йзмененшггПрйотсутствии всякой" априорной информации о законе распределения следует, исходя из концепции максимальной неопределенности, принять закон распределения равномерным и рассчитать дисперсию по формуле 0,075 0,050 0,025 20 Ы 60 Влажность, % D(x)-= Рис. 1.5. Гистограмма распределения влажности где Ха и Хн - верхняя и нижняя границы диапазона соответственно. Если есть достаточные основания предполагать, что закон распределения близок к нормальному, то дисперсию определяют по формуле Рассмотрим кратко основные влияющие факторы, с которыми приходится иметь дело при проектировании, испытаниях и эксплуатации датчиков. Температура. Температура является одним из основных факторов, влияющих на характеристики датчиков. Исчерпывающим способом описания теплового воздействия на датчик является график изменения температуры во времени в месте его установки. Изменение температуры может носить либо стационарный характер (рис. 1.8, а), либо нестационарный (рис. 1.8, б). В первом случае можно построить одномерную плотность распределения температуры в любой момент времени и оценить пара-етры распределения, например среднее значение и дисперсию. При этом можно сказать, что температура меняется в пределах J1L п o,os o,os - 0,015 0,025 - J--h-\o -32 -22 -11 0 8 IB 28 tX BBO 1000 1020 P, Мбар Рис. 1.6. Гистограмма распределения Рис. 1.7. Гистограмма распределения температуры атмосферного давления ОТ Tiin до Тщах СО средним значением 7"ср и среднеквадратичным отклонением а. Такая характеристика теплового воздействия достаточна для проведения различного рода испытаний. Во втором случае требуется более подробная характеристика воздействия температуры. Действительно, начальный участок характеризуется быстрым нарастанием температуры в течение времени у. Такое нарастание называют термоударом. Основные характеристики термоудара: скорость (градиент) нарастания температуры AT/At и длительность /у. Дальнейшее развитие теплового процесса можно считать квазистационарным и характеризовать его аналогично первому случаю. Таким образом, нестационарный тепловой процесс рассматривается как совокупность квазистационарного процесса и термоударов, которых в общем может быть несколько. Этот случай охватывает и процессы, носящие знакопеременный характер. Количественно температурные изменения могут достигать -256° С (например, при изменении давления в баллоне с жидким водородом), +3000° С и выше (при измерениях давления в камере сгорания реактивного двигателя). Вибрации. Измерения при воздействии вибраций весьма часто имеют место при проведении различного рода экспериментальных исследований. Ъпах Рис. 1.8. Примеры изменения во времени температуры, воздействующей на датчик Рис. 1.9. Виды вибрационных процессов например, при отработке узлов современных автомобилей, дизелей, самолетов. Диапазоны амплитуд и частот вибраций различны для различных объектов и их узлов и достигают lOOOg = 9,81 м/с) по амплитудам виброускорений и 50 ООО Гц по частоте. Вибрации характеризуются частотой со и амплитудой виброускорений а, а на низких частотах также амплитудой виброперемещений х. Вибрационный процесс так же, как и тепловой, может носить стационарный и нестационарный характер (рис. 1.9). Стационарный вибрационный процесс (рис. 1.9, а) имеет ограниченный частотный диапазон и может описываться спектром амплитуд виброускорений. Однако более широкое распространение получило задание зависимости амплитуды виброускорений от частоты с отдельными указаниями о величинах виброперемещений на низких частотах, например такое: амплитуда виброускорений изменяется линейно в пределах от 1 м/с до 300 м/с в диапазоне частот от 20 Гц до 10 кГц; амплитуда виброперемещений составляет 1 мм на частоте 10 Гц. Таких указаний, как правило, оказывается достаточно для проектирования системы виброзащиты и .организации испытаний. Нестационарный вибрационный процесс отличается от стационарного наличием ударов. Удар (рис. 1.9, б) представляет собой затухающий переходный процесс с высокой интенсивностью фронтального импульса. Удар характеризуется длительностью импульса и амплитудой ударного ускорения. Существенное значение для про-редения испытаний датчиков имеет количество ударов и их частота. Вибрации вызывают повреждения конструкции в местах сочленения узлов, обрыв проводников вследствие относительного перемещения, повреждения усталостного характера при продолжительном действии вибраций, перенапряжение конструкции вследствие приложения больших усилий. Уровень акустического давления. Для характеристики эксплуатации датчиков в условиях воздействия акустических шумов обычно задают максимальный уровень акустического давления и частотный диапазон звуковых колебаний. При испытании современных технических устройств и в процессе их эксплуатации на датчики могут действовать акустические шумы интенсивностью 150-175 дБ и выше. 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 |