第3章 测试装置的基本特征1.pdf

第一节 概述 第二节 测试装置的静态特性 第三节 测试装置的动态特性 第四节 测试装置对任意输入的响应 第五节 实现不失真测试的条件 第六节 测试装置动态特性的测试 第七节 负载效应 第八节 测量装置的抗干扰 3.1.1 测试系统的组成 3.1.2 线性系统及其主要性质 3.1.1 测试系统的组成 系统 x(t) h(t) y(t) 输入 输出 (激励) X(s) H(s) Y(s) (响应) X(ω) H(ω) Y(ω) 工业测量中存在的三类问题： 1)当输入、输出是可测量的(已知)，可以 通过它们推断系统的传输特性。(系统辨识 、标定) 2)当系统特性已知，输出可测量，可以通 过它们推断导致该输出的输入量。(反求) 3)如果输入和系统特性已知，则可以推断 和估计系统的输出量。(预测) 测试系统的含义很广，既可以理解 为单有一个装置组成的简单系统， 也可以理解为有多个装置组成的复 杂系统。如由传感器、二次仪表和 记录仪组成的测试系统。 典型的测试系统常由试验装置、测量 装置、数据处理装置三部分组成 试验装置:使被测对象处于人们予期状态的装置， 其目 的在于充分暴露测试对象的内在联系以便进行有效测量 测量装置:是用以将被测的各种机械量或其它物理量变 换成观察者直接感觉到的测量信号的各种测量仪器和辅 助装置的总称。一般是将各种机械量和物理量转化为电 量，并经放大，滤波等处理后转化为数字量进行处理。 数据处理装置:测试装置的延续部分，对测试装置的输 出信号进行进一步的处理，以提供所需的更加明确的数 据和资料。 汽车白车身模态参数测试装置框图 汽车白 车身 BBM模态测试分析系统 3.数据采集系统 1.传感器 4.便携式计算机 2.电荷放大器 测量装置各部分的主要用途 传感器：将被测物理量转变成电信号，如电压 、电流、电荷或磁通量等。 二次仪表：必要的变换、放大、传输、运算、 分析等。 指示器或记录仪：指示或记录信号。 图中的测试部分的力传感器和加速度传感器 能将振动力和加速度转换为电荷量，电荷放大 器再将电荷量转换放大为电压信号，此时数据 采集系统才能把电压信号以数字量的方式记录 3.1.2 线性系统及其主要性质 时不变线性系统可用常系数线性微分 方程来描述，也称定常线性系统。 a d n y (t ) a d n 1y (t ) a dy(t ) a y (t) n dtn n1 dtn 1 1 dt 0 d m x (t ) d m 1x (t ) dx(t ) b m b m 1 b b x (t) m dt m1 dt 1 dt 0 式中t为时间自变量。系统的系数均为常数 如以x(t)→y(t)表示上述系统的输入、输 出的对应关系，则时不变线性系统具有以 下一些主要性质： 1