В приборах наряду с рассмотренным случаем  (линейное успокоение) применяют успокоители с силой успокоения, пропорциональной второй (и более высокой) степени относительной скорости(например, аэродинамическое, или квадратичное, успокоение ), пропорциональной отклонению системы от положения равновесия (магнитно-резонансное успокоения ) или просто сухое трение ( ).

 Из сравнения характеристик различных успокоителей (рис. 3) видны их

преимущества и недостатки.

Рис.3

Например, успокоитель сухого трения, как уже упоминалось, уменьшает чувствительность прибора. Квадратичный успокоитель при малых скоростях движения малоэффективен – создает слишком малую силу успокоения. Лишь линейный успокоитель одинаково хорошо работает как при малых, так и при больших скоростях.

Расчет успокоителей.

Так как введенное в систему успокоение не только гасит собственные

колебания системы, но и влияет на ее частотные характеристики, то расчет успокоителя зависит от назначения и условий работы прибора. Это значит, что сначала в зависимости от предъявляемых требований надо определить необходимую степень успокоения для данного прибора, затем выбрать тип успокоителя и произвести расчет его основных параметров. В техническом задании на расчет прибора (или успокоителя) может быть указано, что успокоитель должен обеспечить необходимое затухание собственные колебаний системы в заданное время, обеспечить заданный коэффициент затухания колебаний (декремент затуханий), заданную амплитудную или фазовую погрешность прибора при исследовании колебательного процесса.

       Определение необходимой степени успокоения.

      Допустим, что по техническим условиям требуется обеспечить такое затухание собственных колебаний подвижной системы прибора, при котором начальное отклонение системы x₀ должно уменьшиться до минимального x_min в течение заданного времени успокоения t_усп (рис. ).

Так как практическое значение имеют только максимальные отклонения подвижной системы прибора, то для упрощения расчетов применяется уравнение экспоненты, огибающей вершины кривой колебаний:

 .

Тогда в соответствии с техническими условиями

Или, введя степень успокоения  ,

.

Из этого уравнения находим искомую степень успокоения:

 .

Производя преобразования, получаем:

 .

Необходимо отметить, что при сравнительно больших степенях успокоения

 (D > 0 ,7) подвижная система прибора делает не более одного полуколебания.

Выбор типа успокоителя.

      Наиболее распространенными являются успокоители, позволяющие получать в подвижной системе прибора линейное сопротивление. К таким успокоителям могут быть отнесены воздушные, жидкостные, и магнитоиндукционные успокоители. Воздушные и жидкостные успокоители в большинстве случаев выполняют поршневыми. Преимуществом жидкостных успокоителей является возможность получения практически любой степени успокоения в подвижной системе прибора. Но при этом, во-первых, приходится принимать меры предохранения от вытекания из них жидкости во внутренние полости прибора; во-вторых, вследствие зависимости вязкости жидкости от изменения температуры сопротивление, создаваемое успокоителем, также изменяется. Одинаково хорошо работают в широком диапазоне температур, мало изменяя вязкость, жидкости, полученные на основе кремнийорганических соединений.

Работа воздушного успокоителя почти не зависит от температуры окружающей среды. Но свойство сжимаемости воздуха может нарушить режим работы. И как следствие, воздушные приборы неэффективны в приборах, применяемых в условиях разреженного пространства. Расчеты успокоителей носят приближенный характер. В связи с этим в воздушных и жидкостных успокоителях предусматривают возможность регулирования проходных сечений рабочих отверстий, например, посредством регулировочных винтов.

Классификация успокоителей.

Рис. 7.

Все перечисленные группы успокоителей состоят из отдельных видов, характеризующихся в основном конструктивными признаками.

 Воздушные успокоители

В электроизмерительных и других приборах, в которых требуется небольшая величина коэффициента успокоения k, применяются воздушные успокоители двух типов: крыльчатые и поршневые.

Воздушный крыльчатый успокоитель приведен на рис. 8.

Он состоит из закрытой неподвижной камеры прямоугольного сечения (1) и крыла (2), жестко соединенного с подвижной системой прибора. При движении системы по обеим сторонам крыла создается разное давление и возникает сила сопротивления движению, пропорциональная скорости. Для увеличения силы сопротивления применяют успокоитель с двумя крыльями, расположенными симметрично относительно оси подвижной системы. Чтобы исключить задевание крыла о стенки камеры делают зазор .

рис. 8

Уравнение движения системы с этим успокоителем имеет вид:

,

следовательно, .

Воздушный поршневой успокоитель приведен на рис. 9.

рис. 9

Он состоит из камеры 1 и перемещающегося в ней поршня 2, который жестко соединен с подвижной системой прибора. Между поршнем и стенками цилиндра делают зазор .

Поршневые успокоители прочнее крыльчатых и при равных площадях сечения камер имеют коэффициент успокоения k на 25-30% больше, чем крыльчатые.

Предыдущее уравнение движения справедливо и для поршневого успокоителя, но здесь  - угол отклонения поршня.

В воздушных успокоителях коэффициент k почти не зависит от изменения температуры, так как при этом коэффициент вязкости воздуха почти не изменяется.

Следует отметить, что при большой амплитуде и сравнительно низкой частоте колебаний системы обычно получается вполне достаточное успокоение