雖然它比您在閥門制造商的技術文獻中通常看到的更詳細，但附圖顯示了幾個關鍵的電子通訊設備四柱油壓機閥門操作特性：

打開（開裂）電流，
死區的寬度，
有源區的寬度，
飽和流量，
流量增加，和
線性。


閥門開裂點是閥門剛開始打開的瞬間。這似乎是一個簡單而明確的陳述，但事實并非如此。由于滑閥總是存在泄漏，因此流量變化發生在閥門的重疊或死區。（死區是兩個裂解點之間存在的極低流量區域。）

因此，知識淵博的人必須就輸出流量構成閥門開度達成一致。ISO 10770-1提供了設定國際標準值的機會。然而，該文件的配方設計師選擇了權宜之計，避免了對啟蒙的爭議，并且沒有說什么。

幾年前，密爾沃基工程學院是一個工業研究項目的受益者，它采取措施將閥門開啟的條件定義為“輸出流量上升到全班流量1％的那一點”。 “這是一個很好的定義，因為它基于滑閥的實際功能。有了它，可以定義更多參數。

只要供應壓力設定為并保持在電子通訊設備四柱油壓機閥門的額定流量壓力下，額定流量可以從顯示的計量曲線確定：

Q_S = Q_R / P_S,T = P_S,QR

哪里：
P S，T是計量曲線時的供給壓力，
P S，QR是用于流量額定值的供給壓力。

對于電子通訊設備四柱油壓機伺服閥（ISO 10770-1），標準測試壓力為7 MPa（1,015 psi）。比例閥的額定壓力為1 MPa。ISO 10770-1的配方設計師可以定義伺服和比例閥，但他們選擇不使用。相反，他們通過指示讀者在“7MPa或1MPa”“酌情”進行測試來避免爭議和責任。因此，比例閥和伺服閥之間的差異不是基于性能差異，而是基于壓力，進行了流量等級測試。

制定增益計劃
流量增益是輸出流量相對于控制輸入電流的變化而變化的速率。沒有差壓負載壓力：

G_Q = dQ/dI

對于非線性閥門，建議確定平均流量增益。不幸的是，有幾種方法可以定義非線性閥門的平均流量增益，所有這些方法都會產生不同的值。

另一方面，流量增益不是非常重要的閥門參數。這是因為在應用中閥門壓降總是在變化。因此，流量增益總是在變化。

更重要的是執行器相對于閥門輸入控制電流的速度增益。由于流量和壓降之間的平方/平方根關系，可以在除額定流量壓力之外的測試壓力下評估流量增益。此外，可以計算除流量額定壓力以外的壓力的流量增益：

G_{Q, APP} = G_QR (P_SAPP / P_SQR)^1/2

哪里：

G Q，APP是應用程序中的流量增益，

G Qr是在額定壓力下運行時額定流量的流量增益，

P SAPP是應用時的供應壓力，和

P SQR是用于對閥門進行流量測量的測試壓力。

流量增益通常由電子通訊設備四柱油壓機伺服閥的用戶和制造商引用，有時也稱為比例閥。但是，它的重要性被夸大了。一個更重要的系統參數是速度增益，它與應用有關。它考慮了閥門的流量增益，執行器的尺寸或位移，執行器的負載以及供給壓力。相反，流量增益是僅閥門參數，并且僅在特定供應壓力下有效。此外，流量增益不會以任何方式解釋應用中的無數變化，例如致動器尺寸，負載和供應壓力。

線性還是非線性？

技術文獻總是報告閥門計量特性的線性。實際上，它正在評估閥門的非線性。例如，一種流行的伺服閥被列為“線性度小于3％”。如果閥門僅為3％線性，則必須為97％非線性。很難想象這樣的憎惡！顯然，這不是閥門制造商在表達線性方面的解釋。意思是閥門是3％非線性的，因此97％是線性的。

更重要的閥門參數是死區。具有大量死區的閥門在尋求零作為最終操作條件的應用中變得無用，例如在定位系統和一些壓力控制系統中。雖然有用，但閥門控制器中普遍使用的電子死區補償器無法真正補償閥門重疊。


本質上，線性度是計量曲線與最佳擬合直線一致的程度。線性只是非常重要，在文獻中很容易被破壞。為了擬合和比較直線，必須定義適合擬合的范圍限制。選擇附圖中直線的極限作為閥門的標稱有效計量區域。

基于計量曲線和直線之間的最大偏差（具有較小的偏差，線性度較好）的評估將產生比直線圍繞兩條曲線相交的點逆時針旋轉的值。另一方面，如果直線穿過原點，則產生更高程度的非線性。報告標準，如ISO 10770-1，完全沒有說明應如何測量和報告非線性。

滯后


對于比例閥，滯后是計量特性曲線與輸入增加相對于沿著水平線測量的輸入減小特性的最大分離點。這個想法在圖示中給出了具有實質重疊的比例閥。請注意，對于重疊閥門，將評估A端口輸出流量和B端口輸出流量的最大水平間隔。但是，delta值除以負飽和度和正飽和度之間的總電流差值（第一個插圖中的流量計量特性定義了I A +和I A的值）- ，適用于以下公式）：

H_PV = (?I_{C, H+} + ?I_{C, H-}) / (?I_A+ + ?I_A-)

對于電子通訊設備四柱油壓機零重疊伺服閥，評估滯后的方法稍微簡單一些。在計量特性的正流動部分和負流動部分之間沒有區別。掃描整個計量曲線以獲得增加和減少的輸入電流，報告最寬的水平間隔，并將滯后評估為：

H_SV = ?I_{C, H} / I_S (+)

在I C中，H是在計量曲線上任何地方發現的增加和減少輸入特性之間最寬的分離。

超過門檻
閾值是試圖分離和測量由來自由扭矩馬達的內部鐵磁部件的磁化特性引起的部分的摩擦引起的閥滯后部分。在這方面，閾值表示當消除所有磁效應時非常小的可能滯后。實際上，鐵的特性是當磁性曲線上的點以循環和減小的方式接近時，磁滯大大減小。現在，當伺服環路被調諧為高增益時，可以以這種方式接近零點。因此，伺服回路的最終精度可以通過閾值而不是滯后來更好地評估。

此外，每當積分控制（例如PID控制）在回路中實現滯后時，伺服回路將呈現低電平，穩定的振蕩，增益調節不會消除。這種情況被稱為極限周期，是的原因很多積分控制應在未在某些應用中使用。

電子通訊設備四柱油壓機閥門閾值的測試很難進行，并且受操作員技術和用于測量的儀器的靈敏度的影響。閾值報告為影響流量增加反轉所需的電流變化除以閥門的額定電流。對于伺服閥，典型值約為0.5％。顯然，不對重疊閥門進行閾值測試。

閥門頻率響應入門
該圖顯示了液壓比例閥的典型頻率響應曲線。藍色軌跡是幅度 - 衡量隨著頻率變化線軸行程與正弦指令信號保持一致的程度。在低頻時，它幾乎完美地保持，因為幅度為0 dB。回想一下，1.0的對數為零，因此閥芯移動100％的距離“詢問”命令信號，即正弦輸入。


在最高頻率，大約90 Hz，情況有很大不同。振幅下降了近35 dB。每減少6 dB表示振幅減半。這就是使用對數測量標尺deciBel的本質。在35分貝降，在90赫茲的閥芯行程只有1/26日，或約1/64 個在1Hz-勉強可測量的量的閥芯行程的。

相位滯后也受測試頻率的影響，如紅色曲線所示。在1 Hz時，滯后僅為幾度。在10Hz時，滯后增加到約50度，在22Hz時，它達到90度。這是90度。相位滯后頻率，定義閥門的頻率響應，有時稱為帶寬。這是閥門的重要基準，因為它是我們在系統設計計算中使用的頻率。它也被稱為（簡單地，如果不是誤導性地）閥門頻率。當我們將一個閥門與另一個閥門進行比較時，90度。相移頻率作為基準。

請注意，曲線在經過小幅下降后顯示出約30 Hz的決定性增加。這種上升稱為共振上升，是由閥內的某些流體力學相互作用引起的。該圖實際上是由電子通訊設備四柱油壓機閥門的數學模型形成的，因此我們不知道哪個內部特征會特別引起共振。作為閥門的用戶，我們并不在乎。我們只需知道這是閥的行為方式，因為我們的測試數據顯示了這一點。這就是黑盒機型的優點。

將開環控制與閉合相關聯

稍微典型的開環系統的頻率響應曲線顯示在附圖中。該圖是通過電壓輸入比例放大器作為輸入和氣缸位置作為輸出。將具有相對低的共振頻率的負載施加到汽缸。在大約15或16Hz的振幅曲線的急劇上升中可以看到該共振。我們幾乎看不到閥門的共振上升，因為振幅曲線中的小彎曲大約為30 Hz，我們從閥門頻率響應中得知。負載共振使閥門共振無關緊要。



最初的陡峭斜率與90度一致。相移是由氣缸轉換流量（實際速度）到位置引起的數學積分的結果，其總是導致90度。相位滯后和幅度穩定下降。

為了確定電子通訊設備四柱油壓機閉環系統是否穩定 - 這意味著它不會進入連續振蕩 - Bode解釋的是，當相位滯后為180度時振幅曲線小于0 dB時，閉環系統將是穩定。

因此，一旦構建了如上一頁所示的圖形，就可以按照五步程序來確定系統是否穩定：

找到180度。相軸上的相位滯后點。
水平投影以與相位滯后曲線相交。
將值降低到頻率軸的項目。在這種情況下，該值約為13 Hz。
投影頻率垂直向上與幅度曲線相交。
水平指向振幅軸的項目。
我們得出結論，我們的系統將是穩定的，因為步驟5中振幅軸上的值是6.2 dB，顯然小于零。

用于頻率響應的測試閥

測試閥門頻率響應的設置重點是頻率響應分析儀，如下圖所示。該儀器有兩個基本部分。首先，發電機產生可調頻率的正弦波。其次，分析器部分測量幅度和相對于正弦輸入的相位滯后量的返回或反饋信號。


來自發生器部分的正弦波輸出用作比例放大器的輸入。它使線圈電流和線圈力以近似正弦的方式變化。該正弦力使得線軸以近似正弦運動來回循環。

在手頭的情況下，返回信號是閥門的LVDT閥芯位置傳感器在通過LVDT信號調節器后的輸出。這導致信號返回到頻率響應分析器的分析部分。然后，分析儀可以評估命令和返回信號之間的相移量，并且還可以測量返回信號的幅度。操作員將頻率改變到合適的范圍，結果數據是電子通訊設備四柱油壓機閥門頻率響應的度量 - 包括放大器，LVDT和LVDT的信號調節器。