工程测试 第二章 动态测试技术的基础知识.ppt

静态特性的获得 在规定的标准工作条件下 静态特性的基本参数 静态特性的基本参数 （1） 零位（零点） 当输入量为零x=0时，测量 系统的输出量不为零的数值 零位值为 零位值应设法从测量结果中消除。例如可以通过测量系统的调零机构或者由软件扣除。 多级测量系统的灵敏度 若测量系统是由灵敏度分别为S1，S2，S3等多个相互独立的环节组成时，测量系统的总灵敏度S为 (3) 测量范围、量程 测量范围——测量系统所能测量到的最小被测量（输入量）与最大被测量（输入量）之间的范围; 量程——测量系统示值范围的上限值与下限值之差的模即称为量程。量程又称满度值，表征测量系统能够承受最大输入量的能力。 对模拟式测量系统，其分辨力一般为最小分度值的1/2～1/5; 对具有数字显示器的测量系统，其分辨力是当最小有效数字增加一个字时相应示值的改变量，也即相当于一个分度值; 对于一般测量仪表的要求是：灵敏度应该大而分辨力应该小. 表征测量系统输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，静态特性不一致的程度。 平均无故障时间MTBF： 在标准工作条件下不间断地工作，直到发生故障而失去工作能力的时间称作为无故障时间。 可信任概率P： 表示仪表误差在给定时间内仍然保持在技术条件规定限度以内的概率。 故障率或失效率：平均无故障时间MTBFF的倒数。 有效度或可用度： 稳定性——指在规定工作条件范围之内，在规定时间内系统或仪器性能保持不变的能力。 偏离程度： 在测试系统的标称输出范围(全量程)A内，标定曲线与其拟合直线的最大偏差B与A的比值，即 非线性误差＝B/A×100％ 式中，A——输出信号的变化范围；B——标定曲线与其拟合直线下最大偏差，以输出量计。 非线形度 用非线性误差来衡量 量程为10V时的非线性度 量程为1000V时的非线性度 非线性误差＝B/A×100％ (2).回程误差　 回程误差 测试系统在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为hmax，则定义回程误差为: 回程误差=(hmax/A)×100% （3）重复性 重复性是指标定值的分散性，是一种随机误差，可以根据标准偏差来计算 测量系统的准确度，俗称精度。 （4） 准确度 ①用准确度等级指数来表征： 准确度等级指数a的百分数a%所表示的相对值是代表允许误差的大小； ②用不确定度来表征：在规定条件下系统或装置用于测量时所得测量结果的不确定度。 不确定度表示在实验测量结果中，由于测量误差的存在，而对被测量值不能确定的程度，表示被测量的真值存在于某一个量值范围的评定。它反映测量结果可信程度的高低，可理解为一定概率的误差极限。 （5） 可靠性 （6） 稳定性和影响系数 一般仪器都有给定的标准工作条件，例如环境温度20 ℃ 、相对湿度60%、大气压力101．33kPa、电源电压220V等。 又规定一个标准工作条件的允许变化范围：环境温度(20±2) ℃ 、相对湿度60％±15％、电源电压(220±5)V等。 如：电源电压变化10％引起示值变化1％； 温度变化1℃引起示值变化3.1×10-3 如：2.1mV／8h， 一年不超过1％满量程输出。 影响系数——指示值变化与影响量变化量的比值 （7） 输入电阻与输出电阻 输入电阻与输出电阻值对于组成测量系统的各环节而言甚为重要。 前一环节的输出电阻R01相当于后面环节的信号源内阻，所以输出电阻理想值应为零。 后一环节的输入电阻Ri2相当于前面环节的负载；输入电阻理想值为无穷大。 1测得某检测装置的一组输入输出数据如下： a)试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度； b)用Matlab语言编制程序在微机上实现。 x 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 2.试求下列一组数据的各种线性度： 1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)最小二乘线性度。 x 1 2 3 4 5 6 y 2.20 4.00 5.98 7.9 10.10 12.05 作业 《电子电压表各档量程选择与测量误差分析》 * * 小误差出现的概率比大误差多，特别大的误差出现的概率极少。 它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配 不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。反过来，也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所述结果与被测量的真值愈接近，