测量装置的基本特性.ppt

时间漂移是指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢变化。温度漂移是指因环境温度的变化而引起的零点或灵敏度的漂移。也就是温漂表示温度变化时，传感器输出值的偏离程度。测试时先将传感器至于一定温度，将其输出调至零点或某一特定点，使温度上升或下降一定的度数，再读出输出值，前后两次输出值之差即为温度稳定性误差。每℃引起的传感器误差称为温度误差系数。§2-2-5漂移第30页，共74页，星期日，2025年，2月5日y0:测量装置零点的初始输出值y0:测量装置零点的最大或最小输出值ty0y,0y01h零点时漂：测量装置一小时内的零点漂移D为：零漂§2-2-5漂移第31页，共74页，星期日，2025年，2月5日：在室温T1时测量装置满量程输出平均值。：在T2温度下保温一小时后，测量装置满量程输出平均值。灵敏度漂移§2-2-5漂移第32页，共74页，星期日，2025年，2月5日xy0零漂灵敏度漂移漂移：§2-2-5漂移xiyiyi第33页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3测量装置的动态特性动态特性是指测量装置输出对随时间变化的输入量的响应特性。很多测量装置要在动态条件下检测，被测量可能以各种形式随时间变化。只要输入量是时间的函数，则输出量也将是时间的函数，二者之间的关系用动态特性来描述。一个动态特性好的测量装置，其输出将再现输入量的变化规律，即二者具有相同的时间函数；第34页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3测量装置的动态特性测量装置动态特性的研究方法：黑箱法输入x(t)y(t)输出变换变换系统通过变换后输入、输出的关系来研究系统的特性举例说明第35页，共74页，星期日，2025年，2月5日eg:系统达到稳态后的响应各频率的幅值放大倍数---幅频特性各频率的相角滞后差---相频特性ω1ω3ω5ω7ω9ω1ω3ω5ω7ω9ωω§2-3测量装置的动态特性第36页，共74页，星期日，2025年，2月5日上述情况是稳态下的响应情况，对于任一信号，都存在瞬态响应过程，即有一过渡过程。若考虑全响应则需用传递函数来描述。§2-3测量装置的动态特性第37页，共74页，星期日，2025年，2月5日一般情况下，测量装置的数学模型可用线性微分方程表示，即：设x(t)、y(t)的初始条件为零，对上式两边进行拉氏变换，动态特性的数学模型§2-3测量装置的动态特性第38页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3-1传递函数传递函数表示系统本身的传输、转换特性,与激励及系统的初始状态无关。同一传递函数可能表征着两个完全不同的物理（或其他）系统,但说明它们有相似的传递特性。一、传递函数的定义---初始条件为零时，输出与输入的拉氏变换之比，定义为测量装置的传递函数。第39页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3-1传递函数串并联环节的传递函数串联：由多个装置串联所组成的系统，其传递函数为各装置的传递函数之积。X(S)Y(S)并联：多个装置并联所组成的系统，其传递函数为各装置的传递函数之和。X(S)Y(S)H1（S）H2（S）H(S)=H1(S)×H2(S)H(S)=H1(S)＋H2(S)H1（S）H2（S）第40页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3-2频响函数二、频响函数的定义----初始条件为零时，输出与输入的傅氏变换之比，定义为装置的频率响应函数，简称频响函数，用H（j?）表示。幅频特性：A（ω）=相频特性ψ（ω）=第41页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3-2频响函数输入量X按正弦函数变化时，输出量Y也是同频率的正弦函数，其振幅和相位将随频率变化而变化。这一性质就称之为频率特性。输出量幅值与输入量幅值之比，称为动态灵敏度k，它是?的函数，称为幅频特性，以A(?)表示。输出量与输入量相位之差用?表示,它也是?的函数，称为相频特性，以?(?)表示.第42页，共74页，星期日，2025年，2月5日§2-3-3传递函数及频率特性(1)、零阶装置微分方程为：