第2章 测试装置的基本特性1-3.3节
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第二章 测试装置的基本特性一、知识要点及要求(1)了解测试装置的基本要求,掌握线性系统的主要性质;(2)掌握测试装置的静态特性,如线性度、灵敏度、回程误差和漂移等;(3)掌握测试装置的动态特性,如传递函数、频率响应函数、单位脉冲响应函数; (4)掌握一、二阶测试装置的动态特性及其测试。
二、重点内容及难点(一) 测试装置的基本要求1、测试装置又称为测试系统,既可指众多环节组成的复杂测试装置,也可指测试装置中的各组成环节。
2、测试装置的基本要求:(1)线性的,即输出与输入成线性关系。
但实际测试装置只能在一定工作范围和一定误差允许范围内满足该要求。
(2)定常的(时不变的),即系统的传输特性是不随时间变化的。
但工程实际中,常把一些时变的线性系统当作时不变的线性系统。
3、线性系统的主要性质 (1)叠加原理:若)()()()(2211t y t x t y t x −→−−→−,则)()()()(2121t y t y t x t x ±−→−±(2)频率保持性:若输入为某一频率的简谐信号,则系统的稳态输出也是同频率的简谐信号。
*符合叠加原理和频率保持性,在测试工作中具有十分重要的作用。
因为,在第一章中已经指出,信号的频域函数实际上是用信号的各频率成分的叠加来描述的。
所以,根据叠加原理和频率保持性这两个性质,在研究复杂输入信号所引起的输出时,就可以转换到频域中去研究。
(二)不失真测试的条件 1、静态不失真条件在静态测量时,理想的定常线性系统Sx x a b y ==0,S 为灵敏度。
2、动态不失真条件在动态测量时,理想的定常线性系统)()(00t t x A t y -=,A 0为灵敏度,t 0为时间延迟。
(三)测试装置的静态特性静态特性:就是在静态测量时描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
(1)线性度:指测试装置输出与输入之间保持线性比例关系的程度。
(2)灵敏度:指测试装置输出与输入之间的比例因子,即测试装置对输入量变化的反应能力。
输入输出(响应)系统第二章 测试装置的基本特性第一节 概述测试是具有试验性质的测量,是从客观事物取得有关信息的过程。
在此过程中须借助测试装置。
为实现某种量的测量而选择或设计测量装置时,就必须考虑这些测量装置能否准确获取被测量的量值及其变化,即实现准确测量,而能否实现准确测量,则取决于测量装置的特性。
这些特性包括动态特性、静态特性、负载特性、抗干扰性等。
测量装置的特性是统一的,各种特性之间是相互关联的。
1、测试装置的基本要求通常工程测试问题总是处理输入量)(t x 、装置(系统)的传输特性)(t h 和输出量)(t y 三者之间的关系。
图2-1系统、输入和输出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)。
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) 。
测试装置的基本特性主要讨论测试装置及其输入、输出的关系。
理想的测试装置应该具有单值的、确定的输入——输出关系。
即对应于某一输入量,都只有单一的输出量与之对应 。
知道其中的一个量就可以确定另一个量。
以输出和输入成线性关系为最佳。
一般测量装置只能在较小工作范围内和在一定误差允许范围内满足这项要求。
2、测量装置的静态特性测试系统的静态特性就是在静态测量情况下,描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
测量装置的静态特性是通过某种意义的静态标定过程确定的。
静态标定是一个实验过程,这一过程是在只改变测量装置的一个输入量,而其他所有的可能输入严格保持为不变的情况下,测量对应得输出量,由此得到测量装置的输入输出关系。
3、测量装置的动态特性测量装置的动态特性是当被测量即输入量随时间快速变化时,测量输入与响应输出之间的动态关系得数学描述。
研究测量装置动态特性时,认为系统参数不变,并忽略迟滞、游隙等非线性因素,可用常系数线性微分方程描述测量装置输入与输出间的关系。
输入输出(响应)系统第二章 测试装置的基本特性第一节 概述测试是具有试验性质的测量,是从客观事物取得有关信息的过程。
在此过程中须借助测试装置。
为实现某种量的测量而选择或设计测量装置时,就必须考虑这些测量装置能否准确获取被测量的量值及其变化,即实现准确测量,而能否实现准确测量,则取决于测量装置的特性。
这些特性包括动态特性、静态特性、负载特性、抗干扰性等。
测量装置的特性是统一的,各种特性之间是相互关联的。
1、测试装置的基本要求通常工程测试问题总是处理输入量)(t x 、装置(系统)的传输特性)(t h 和输出量)(t y 三者之间的关系。
图2-1系统、输入和输出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)。
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) 。
测试装置的基本特性主要讨论测试装置及其输入、输出的关系。
理想的测试装置应该具有单值的、确定的输入——输出关系。
即对应于某一输入量,都只有单一的输出量与之对应 。
知道其中的一个量就可以确定另一个量。
以输出和输入成线性关系为最佳。
一般测量装置只能在较小工作范围内和在一定误差允许范围内满足这项要求。
2、测量装置的静态特性测试系统的静态特性就是在静态测量情况下,描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
测量装置的静态特性是通过某种意义的静态标定过程确定的。
静态标定是一个实验过程,这一过程是在只改变测量装置的一个输入量,而其他所有的可能输入严格保持为不变的情况下,测量对应得输出量,由此得到测量装置的输入输出关系。
3、测量装置的动态特性测量装置的动态特性是当被测量即输入量随时间快速变化时,测量输入与响应输出之间的动态关系得数学描述。
研究测量装置动态特性时,认为系统参数不变,并忽略迟滞、游隙等非线性因素,可用常系数线性微分方程描述测量装置输入与输出间的关系。