检测技术 第3版 教学课件 作者 施文康 余晓芬 主编 第二章.ppt

二、单位阶跃输入和系统的阶跃响应 图2-17　信号的分割 三、测试系统对任意输入的响应 图2-18　单位脉冲响应和任意输入的响应 第四节　测试系统频率特性的测定 —、正弦信号激励 二、阶跃信号激励 　 —、正弦信号激励 二、阶跃信号激励 (一)一阶测试系统阶跃响应的求法(二)二阶测试系统阶跃响应的求法 (一)一阶测试系统阶跃响应的求法 图2-19　一阶系统时间常数的求取 (二)二阶测试系统阶跃响应的求法 图2-20　二阶系统(ξ＜1)的阶跃响应 (二)二阶测试系统阶跃响应的求法 图2-21　二阶系统(ξ＜1)的-ξ曲线图 第五节　测量仪器的特性 一、测量仪器的准确度及其定量指标二、重复性三、灵敏度、分辨力、鉴别力阈和信噪比四、标称范围、量程、测量范围和动态范围五、漂移、回程误差、死区和线性度六、工作频率范围、响应特性和响应时间 一、测量仪器的准确度及其定量指标 　　测量仪器准确度是测量仪器最主要的计量性能指标。测量仪器的准确度是指测量仪器给出的示值接近于真值的能力。示值与真值的这种偏差仅仅是由于仪器本身的原因所造成的。由于各种测量误差存在，通常任何测量都是不完善的。所以多数情况下真值是不可知的，(当然有的真值与测试无关，是可知的，如一个圆周为360°)，接近于真值的能力也是不确定的。因此，测量仪器准确度是一种测量仪器示值接近真值的程度，所以准确度是定性的概念。 二、重复性 　　测量仪器的重复性是指在相同的测量条件下，重复测量同一个被测量时测量仪器示值的一致程度。任何一种测量，只要被测量的真值和仪器的示值之间存在一一对应的确定性单调关系，且这种关系是可重复的，这种测量仪器就是可信的、有效的，能够满足生产需要的。因此，重复性是测量仪器的重要指标。 三、灵敏度、分辨力、鉴别力阈和信噪比  四、标称范围、量程、测量范围和动态范围 显示装置上最大与最小示值的范围称为示值范围。测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围称为标称范围。　　量程就是标称范围两极限值之差的模。例如温度计下限为－30℃，上限为+80℃，则其量程为+80-(-30)℃，即为110℃。引入量程的主要目的是计算引用误差，因为一般仪器的引用误差就取为仪器的绝对误差与量程之比。 测量范围也称为工作范围，它是测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。当测量范围两个极限值同符号时，测量范围就是被测量最大值与最小值之差。因此在测量范围内工作的仪器,其示值误差就应处于允许极限内,如超出极限范围使用,示值误差将超出允许极限。所以测量范围就是在正常工作条件下，能确保测量仪器规定准确度的被测量值范围。由于测量范围与仪器准确度有关而标称范围不涉及准确度，所以测量范围不会超出标称范围，有的就等于标称范围。 五、漂移、回程误差、死区和线性度 图2-22　回程误差 五、漂移、回程误差、死区和线性度 图2-23　线性度 六、工作频率范围、响应特性和响应时间 工作频率范围是正常工作条件下能确保测量仪器规定准确度的被测量频率范围。它是测量仪器进行动态测量时的特性。所谓正常工作条件就是额定操作条件，即被测量在规定范围内，影响量(指不是被测量但对测量结果有影响的量,如温度、湿度、电磁场、振动等环境量，以及电源、热源和频率等等)也在规定范围内的仪器工作条件。按照实现不失真测试的要求，在仪器的工作频率范围内，一般要求其幅频特性中幅值变化不超过(5～10)%，相应的相频特性允许对近似直线的偏差范围为3°~6°。而在极限情况下，也有用幅频曲线的-3dB处来规定工作频率范围的上下极限频率，不过此时幅值的最大相对误差达到30%左右，已有一定失真。 第六节　测量不确定度 一、测量不确定度的含义二、标准不确定度的评定三、自由度及其确定四、测量不确定度的合成五、测量不确定度评定实例—电压测量的不确定度计算 一、测量不确定度的含义 　测量不确定度是指测量结果变化的不肯定程度，是表征被测量真值在某个量值范围内的一个估计，是测量结果含有的一个参数，用以表示被测量的分散性。因此一个完整的测量结果应包含被测量值的估计与分散性参数两部分。被测量Y的测量结果应表示为y±U。其中y是被测量的估计。y具有测量不确定度U。 二、标准不确定度的评定 (一)标准不确定度的A类评定(二)标准不确定度的B类评定 (一)标准不确定度的A类评定  (二)标准不确定度的B类评定  三、自由度及其确定 　每个不确定度都对应着一个自由度(degrees of freedom)，记作v。自由度是计算不确定度的变量总数(如n)与这些变量间的线性约束数(如k)之差(n－k)。自由度定量地表征了不确定度评定的质量。自由度越大表示参与不确定度计算的独立参数越多，因此评定结果就越可信，评定质量也就越高。合成标准不确定度的自由度又称