第三章测试装置的基本特性..ppt

* 用这种方法求得的时间常数，考虑了瞬态响应的全过程，即过渡过程和瞬态过程。另外，根据所测得的数据点是否落在一根直线上的情况，可判断该系统是否是一个一阶系统。倘若数据点与直线偏离甚远，那么也可断定，用63.2％法所测得的?值是相当不精确的，因为此时系统不是一个一阶系统。 * 测出最大超调量后即可求出阻尼比，然后量出系统输出的周期Td来，即可计算出wn。 * 选择测试仪器设备组成测试系统，根本的出发点是要满足测试的目的和要求。但要做到技术上合理、经济上节约，则必须考虑一系列因素，其中最重要的因素是技术性能指标、经济指标和使用的环境条件。精密度反映在相同条件下多次重复测量中，测量结果互相接近、相互密集的程度，通常用误差限表示。精度综合反映了系统误差和随机误差。精密度高，但准确性差，其精度不会好；反之，准确性好，精密度差时，其精度也不会好。 * 温漂：指仪器在允许的使用温度范围内示值随温度的变化而变化的量；零漂：指仪器开机一段时间后零点的变化情况。减小零漂影响的一个有效的措施是按照仪器使用说明书中的规定，开机预热一定的时间后再进行仪器的调零和测量。 * 误差分析理论表明，由若干台仪器组成的系统，其测量结果的精度取决于精度最低的那台仪器。温度的变化会产生热胀冷缩效应，也会使仪器的结构受到热应力或改变元件的特性。过大的加速度将使仪器受到不应有的惯性力的作用，导致输出的变化或仪器的损坏。 * 说明：1、超调量与静态增益无关；2、第一个超调量峰值是针对多个超调量M、M1、M2等等而言的那个最大值，见教材61页，图2－25。超调量就是根据定义来的。第一个含义是在计算角频率时是采用第一个超调量计算的。 * 为了正确地描述或反映被测物理量，实现所谓的“不失真”测试，测试系统的选择及其传递特性的分析极其重要。1942年，美国人哈里斯引入传递函数的概念。 比如温度计的使用情况。 * 构成测试系统的物理装置的物理性质和特性不同，会使同样功能的装置具有不同的使用特性。弹簧秤对静态物体测量，不能称快速变化的重量值。而同样具有比例放大功能的电子放大器构成的测量系统就可以检测快速变化的物理量。为什么会产生这种使用上的差异呢？这是由于构成两种测量系统的物理装置的物理结构的性质不同造成的。弹簧秤是一种机械装置，电子放大器是一种电子装置。 * 从狭义上讲。 * Transducer 传感器；Preamplifier 前置放大器；filter 滤波器；detector/averager 检波器/中和器；output 输出。 * 弹簧秤不能称快速变化的重量值，而同样具有比例放大功能的电子放大器构成的测量系统就可以检测快速变化的物理量。为什么会产生这种使用上的差异呢？这是由于构成两种测量系统的物理装置的物理结构的性质不同造成的。弹簧秤是一种机械装置，电子放大器是一种电子装置。 * 测试的目的就是为了准确了解被测物理量。作为测试系统而言，希望最终观测到的输出信号是确切地反映被测量。否则测试结果就会产生歧义。如果测试系统合适，使用得当，其输出信号就成为输入信号的正确估计。无论是动态测试还是静态测量都是以系统的输出量去估计输入量。 * 例如弹性材料的弹性模量、电子元件的电阻、电容等都会受到温度的影响而随时间产生微量变化。但在工程中，常以足够的精度认为多数常见的物理系统中的系数是时不变的常数。 * ①无交叉项，无高次幂，无常数项； n:阶数 nm，系统稳定；an,…a0为常数。 * 几个输入作用于系统所产生的总输出是各个输入所产生的输出叠加的结果。表明：作用于各个输入所产生的输出是互不影响的。 * 线性时不变系统的频率不变性在动态测试中具有重要的作用。例如，已知测试系统是线性的，其输入信号的频率也已知，那么，在测得的输出信号中就只有与输入信号频率相同的成分才可能是由输入引起的响应，其他的频率成分都是干扰噪声。互相关。 * 测试系统的静态特性可以用一个多项式方程来描述。由于在信号传输和处理过程中受系统特性和干扰的影响，输出信号未必能够真实地反映被测量。因此，设计或者选择测试系统时，必须考虑测试系统的特性，以实现：准确测试 或 不失真测试，这些特性包括静态特性、动态特性、抗干扰性、负载效应。 * 实际的测试并非是理想的线性定常系统，式中的s不是常数。如何来描述在静态测试下，实际的测试系统与理想线性定常系统之间的接近程度呢？ * 需要掌握以下四点：1、灵敏度表征的是测试系统对输入信号变化的一种反应能力。2、若测试系统为非线性，则取导数。3、若测试系统的输出和输入的量纲不同时，灵敏度是有单位的。若测试系统的输出和输入同量纲时，则常用“放大倍数”来代替灵敏度。4、测试装置的灵敏度越高越好，但是灵敏度越高，测量范围越窄，测量系统的稳定性就越差。因此在选择测试装置的灵敏度时，不能单一追求越高越