检测与转换复习.docVIP

第1章：测试系统组成框图：激励装置---被测对象---传感器---信号调理---信号分析与处理（两个信号合称中间变换装置）---显示记录7页：绝对误差:测量值X与真值A0之差。△=X-A0。绝对误差可正可负62页：引用误差：等于绝对误差除以满量程第2章周期信号的频谱特点：离散性，谐波性（频谱中的每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是各分量频率的公约数），收敛性。信号频宽的大小与允许误差的大小有关，通常把频谱中的幅值下降到最大幅值的1/10时所对应的频率作为信号的频带宽度，称为1/10法则。对于无跃变的信号，其占有频带较窄，一般取基频的3倍为频宽。对于有跃变的信号，占有频带较宽，一般取基频的10倍为频宽。非周期信号的频谱：看成是周期T为无穷大的周期信号。非周期信号：准周期信号，瞬态信号。非周期信号傅立叶变换性质：对称性 x(t)﹦X(w),Xt=2.时移特性，频移特性非周期信号的频谱特点：1.非周期信号可以分解成许多不同频率的正弦，余弦分量之和，但它包含了从0到无穷大的所有频率分量。2.非周期信号的频率是连续的。3.非周期信号的频谱由频谱函数密度描述，表示单位上频宽上的幅值和相位。第3章产生回程误差原因：1.测试系统中有吸收能量的元件，如磁性元件和弹性元件2.在机械结构中存在摩擦和间隙等缺陷。精度：即精确度，也叫准确度。表征测试系统的测量结果和被测量真值的符合程度，反映了测试系统中系统误差和随机误差的综合影响。定量描述有：1.用测量误差来表征。2.用不确定度来表征。3.简化表示。测试系统的动态特性在复频域可用传递函数来描述，在频域可用频率响应函数来描述，在时域可用微分方程，脉冲响应函数，阶跃响应函数来描述。一阶和二阶系统的频率响应：一阶：RC电路是低通滤波。t=a1/a0,系统是时间常数，S=b0/a0，系统的静态灵敏度。对于线性系统，S为常数，不影响系统的动态特性。在动态特性分析时，常常约定采用S=1。H(s)=1/（ts+1）。一阶系统特点：1.一阶系统是一个低通环节，适用于测量缓变或低频信号。2.时间常数t决定着一阶系统适用的频率范围。t越小转折频率就越大，测试系统的动态范围越宽，反之，t越大系统的动态范围就越小，所以t是反映系统动态特性的重要参数。为了减少一阶系统的稳态相应动态参数，增大工作频率范围，应尽可能采用时间常数t小的测试系统。二阶：RLC电路是二阶系统二阶系统特点：1.二阶也是一个低通环节，2.二阶系统的频率响应与阻尼比有关。w从0到∞，相位差从0到180.。3.二阶系统的频率响应与固有频率w0有关。系统不失真的测试条件：1.系统的幅频特性为常数，具有无限宽的通频带。2.系统的相频特性是过原点向负方向延伸的直线。要设计一个不失真测试系统，一般要注意组成环节应尽可能少，原则上在信号频带内都应能使每个环节基本满足不失真测试的要求。第4章：传感器定义：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置基本功能：是检测信号和信号转换。分类：按被测量分类，按测量原理分类，按能量关系分类，按信号变换特征分类，按输出量分类（模拟式传感器和数字式传感器），按照测量分类（接触式传感器和非接触式传感器）性能指标：输入量性能指标，静态性能指标，动态性能指标，可靠性指标，对环境要求指标，使用及配接要求。第5章电阻应变式传感器：弹性敏感元件和电阻应变片组成。特点：1.尺寸小，重量轻，良好的动态特性，适用于静态和动态测量，频率响应好。2.测量应变的灵敏度和精度高，可测量1—2um应变，误差小于1—2%。3.可测量弹性变形，也可塑性变形。4.结构简单，环境适应性好。5.能量损耗小。缺点：输出信号微弱，在大应变状态下有较明显的非线性，电缆分布电容大。按工作原理分为：电阻应变式，变阻器式R=密度*L/A电桥的和差特性的实际意义：提高灵敏度，实现温度补偿，消除非测量载荷的影响交流电桥的调制与解调交流电桥的调制与解调被测量经传感器变换输出的电信号多为低频缓变的微弱信号，还往往有各种噪声信号。调制的主要功用：为了将测量信号从含有噪声的信号中分离出来，调制就是用被测信号（称为调制信号）去控制载波信号，让后者的某一特征参数按前者变化。解调：在将被测信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号目的：解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题，提高被测信号抗干扰能力常用的调制方法——载波信号为高频正弦信号（幅值、频率、相位）,即调幅、调频和调相；——载波信号为脉冲信号（宽度等），即脉冲调宽。对应于正弦信号的三要素：幅值、频率和相位，调制可分为调幅AM、调频FM和调相PM；其波形分别称为调幅波、调频波和调相波。调幅与解调原理调幅是将一个高频正弦信号(载波)与被测信号相乘，使载波信号的幅值随被测信