Стационарный режим

До сих пор предполагалось, что переходный режим работы средства измерений с течением времени переходит в устано­вившийся. Однако так бывает далеко не всегда. Например, при непрерывно (и, в частности, периодически) изменяющем­ся входном воздействии инерционность средства измерений может привести к тому, что оно все время будет работать в неустановившемся режиме, характеризующемся искажениями входного воздействия. В порядке иллюстрации рассмотрим работу пикового детектора — измерительного преобразовате­ля, находящего широкое применение в вольтметрах перемен­ного напряжения.

Два варианта схемного исполнения пикового детектора приведены на рис. 79. При подаче на вход синусоидального напряжения во время положительных полупериодов проис­ходит заряд конденсатора через сопротивление диода и внут­реннее сопротивление источника. Во время отрицательных полупериодов конденсатор разряжается в пиковом детекто­ре с открытым входом через сопротивление нагрузки R, а в пиковом детекторе с закрытым входом — через нагрузочный резистор R и внутреннее сопротивление источника. Постоянная времени разряда много больше постоянной времени заряда. Поэтому через несколько периодов к обкладкам конденсато­ра оказывается приложенным слабо пульсирующее напряже­ние, постоянная составляющая которого U_o (на рис. 80 она показана пунктиром) немного меньше амплитуды входного сигнала U_m. Отклик пикового детектора на синусоидальное входное напряжение показан на рис. 80. У пикового детектора с открытым входом откликом является напряжение на конденсаторе, а у пикового детектора с закрытым входом пос­тоянная составляющая напряжения на конденсаторе может рассматриваться как источник постоянного напряжения, включенный последовательно с U_вх. Поэтому у пикового детектора с закрытым входом U_вых = U_msinwt – U₀.

Как бы долго не продолжалась работа пикового детектора в рассматриваемом режиме, напряжение на его выходе ни при каких обстоятельствах не будет стремиться к постоянному установившемуся значению. Вместе с тем основные характе­ристики (параметры) выходного процесса остаются постоян­ными. Режим работы средства измерений, при котором пара­метры выходного процесса не зависят от времени, называется стационарным.