机械工程测试技术基础课件(第三版) 第二章.ppt

* 1. 由一阶装置的阶跃响应求其动态特性参数 一阶装置的阶跃响应表达式： 第六节 测量装置动态特性的测量 二、阶跃响应法 * 2. 由二阶装置的阶跃响应求其动态特性参数 阻尼比ξ的计算式： 第六节 测量装置动态特性的测量 二、阶跃响应法 * 欠阻尼比二阶装置的M-ξ图如下图所示 第六节 测量装置动态特性的测量 二、阶跃响应法 * 负载效应产生的后果，有的可以忽略，有的却是很严重的，不能对其掉以轻心。 直流电路中的负载效应如图2-27所示。 第七节 负载效应 一、负载效应 图2-27 * （1） 提高后续环节（负载）的输入阻抗。 第七节 负载效应 二、减轻负载效应的措施 （2） 在原来两个相联接的环节之中，插入高阻抗、低输出阻抗的放大器。 （3） 使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。 * 干扰窜入测量装置有三条主要途径如图2-28所示 第八节 测量装置的抗干扰 一、测量装置的干扰源 图2-28 * 1. 电网电源噪声 第八节 测量装置的抗干扰 二、供电系统干扰及其抗干扰 把供电电压跳变的持续时间Δt1s者，称为过压和欠压噪声。 供电电压跳变的持续时间Δt1ms者称为尖峰噪声。 * 2. 供电系统的抗干扰 第八节 测量装置的抗干扰 二、供电系统干扰及其抗干扰 供电系统常采用的几种抗干扰措施： （1） 交流稳压器 （2） 隔离稳压器 （3） 低通滤波器 （4） 独立功能块单独供电。合理的供电系如下所示。 * 1. 信道干扰的种类 第八节 测量装置的抗干扰 三、信道通道的干扰及其抗干扰 （1） 信道通道元器件噪声干扰 （2） 信号通道中信号的窜扰 （3） 长线传输干扰 2. 信道通道的抗干扰措施 （1） 合理选用元器件和设计方案 （2） 印制电路板设计时元器件排放要合理 （ 3） 在有一定传输长度的信号输出中，尤其是数字信号的传输可采用 光耦合隔离技术、双绞线传输。 * 1. 单点接地 第八节 测量装置的抗干扰 四、接地设计 单点接地如图2-30所示 图2-30 * 2. 串联接地 第八节 测量装置的抗干扰 串联接地如图2-31所示 四、接地设计 图2-31 * 3. 多点接地 第八节 测量装置的抗干扰 多点接地如图2-32所示 四、接地设计 图2-32 * 4. 模拟地和数字地 第八节 测量装置的抗干扰 模拟地和数字地如图2-33所示。 四、接地设计 图2-33 * 单击此处添加标题 单击此处编辑母版文本样式 第一节 概述 第三节 测量装置的动态特性 第四节 测试装置对任意输入的影响 第五节 实现不失真测量的条件 第二节 测量装置的静态特性 第六节 测量装置动态特性的测量 第七节 负载效应 第八节 测量装置的抗干扰 * 1.测量装置的静态特性 第一节 概述 测量装置的静态特性是通过某种意义的静态标定过程来确定的。静态标定过程如图2-1所示。 图2-1 * 测量装置的静态标定如图2-2所示。 第一节 概述 图2-2 * 2. 标准和标准传递 第一节 概述 用来定量变量的仪器和技术统称为标准。标准传递如图2-3所示。 图2-3 * 3. 测量装置的动态特性 第一节 概述 4. 测量装置的负载特性 当被测量即输入量随时间快速变化时，测量输入与相应输出之间动态关系的数学描述。 测量装置或测量系统：是由传感器、测量电路、前置放大、信号调理、直到数据存储或显示等环节组成。 当传感器安装到被测物体上或进入被测介质：要从物体与介质中吸收能量或产生干扰，使被测物理量偏离原有的数值，从而不可能实现理想的测量，这种现象称为负载效应。 5.测量装置的抗干扰性 测量装置在测量过程中要受到各种干扰：包括电源干扰、环境干扰和信道干扰。 * 线性度是指测量装置输入、输出之间 的关系与理想比例关系的偏离程度。 如图2-4a、b所示。 第二节 测量装置的静态特性 一、线性度 图2-4 * 灵敏度定义为单位输入变化 所引起的输出的变化，通常 使用理想直线的斜率作为测 量装置的灵敏度值，如图2-4b所示。 第二节 测量装置的静态特性 二、灵敏度 图2-4 * 回程误差也称为迟滞，是描述 测量装置同输入变化方向有关 的输出特性。如图2-5中曲线所示。 第二节 测量装置的静态特性 三、回程误差 图2-5 * 第二节 测量装置的静态特性 四、分辨力 引起测量装置的输出值产生一个可察觉变化的最小输入量变化值称为分辨力。 * 零点漂移是测量装置的输出偏离原始零点的距离，如图2-6所示。 第二节 测量装置的静态特性 五、零点漂移和灵敏度漂移 图2-6 * 1. 传递函数 （3） 对于实际的物理系统，输入x(t) 和输出y (t)都具有各自的量纲 第三节 测量