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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。
包装测试技术教材
包装测试技术是一门研究包装材料、包装容器和包装件性能测试与分析的科学技术。
包装测试技术在优化包装设计、提高包装质量以及提高企业经济效益方面都具有十分重要的意义。
以下是一份可能的包装测试技术教材目录：
第一章：绪论
第二章：包装材料性能测试
第三章：包装容器性能测试
第四章：缓冲包装材料性能测试
第五章：运输包装件性能测试
第六章：包装试验研制法
在每个章节中，可以包含以下内容：
1. 包装材料的定量、厚度、白度等一般性能测试。
2. 薄膜的外观质量、宽度、厚度、拉伸性能、表面张力、摩擦系数、热封性、镀铝层厚度及附着力、热收缩率等质量检测。
3. 纸张的厚度、定量、含水量、尘埃度、平滑度、耐撕裂度、白度、抗张强度、耐破度等性能检测。
4. 铝箔的常规检测。
此外，每个章节还可以介绍相关的理论、方法和测试仪器，以及在实际应用中的注意事项和案例分析。
这样的教材既可供大专院校包装工程专业包装测试技术课程作教材使用，也可供从事包装、食品、轻工、外贸的科研人员、设计人员、质量检测人员及高等院校其他相关专业的师生参考。
实验二：线性时不变系统一、 实验目的1. 掌握线性时不变系统的特性；2. 学会验证线性时不变系统的性质二、 实验仪器1. ZH5004”信号与系统”实验箱2. 20MHz 示波器三、 实验原理 齐次性若激励f(t)产生的响应为y(t)，则激励Af(t)产生的响应即为Ay(t)，此性质即为齐次性。
其中A 为任意常数。
f(t)系统y(t)，Af(t)系统Ay(t)叠加性若激励f1(t)与f2(t)产生的响应分别为y1(t)， y2(t)，则激励f1(t)+f2(t)产生的应即为y1(t)+y2(t)，此性质称为叠加性。
线性若激励f1(t)与f2(t)产生的响应分别为y1(t)， y2(t)，则激励A1f1(t)+A2f2(t)产的响应即为A1y1(t)+A2y2(t)，此性质称为线性。
时不变性若激励f(t)产生的响应为y(t)，则激励f(t-t0)产生的响应即为y(t-t0)，此性质称为 不变性，也称定常性或延迟性。
它说明，当激励f(t)延迟时间t0时，其响应y(t)也延迟时间t0，且波形不变。
微分性若激励f(t)产生的响应为y(t)，则激励f'(t)产生的响应即y’(t),为此性质即为微分性。
积分性若激励f(t)产生的响应为y(t)，则激励f(t)的积分产生的响应即为y(t)的积分。
此性质称为积分性。
因果系统是指在0t t =时刻的响应只与0t t ≤时刻的激励有关的系统，即如果输入信号满足条件()0,0t t t x <=，则输出信号满足条件()0,0t t t y <=，这里假定系统是零起始状态。
否则系统是非因果系统。
所有的即时系统都是因果系统。
信号的因果性：如果一个信号()t f 满足条件()0,0<=t t f ，则信号()t f 称为因果信号。
因果信号一般表示为()()t u t f 的形式。
四、实验步骤1.叠加性与均匀性观察（1）按1.3节设置信号产生模块为模式3.（11）（2）按1.3节用按键1使对应的“信号A组”的输出1-x^信号（信号A组的信号输出指示灯为001011）：（3）按1.3节用按键2使对应的“信号B组”产生正负锯齿脉冲串信号（信号B组的信号输出指示灯为010100）：（4）用短路线将模拟信号A B组的输出信号同时送入ZH5004的“线性时不变系统”的两个单元，分别记录观察所得到的系统响应：（5）将上述响应通过示波器进行相加观察响应相加之后的合成响应（6）将模拟信号A B组的输出信号分别送入加ZH5004的“基本运算单元”的加法器，将相加之后的信号送入ZH5004的“线性时不变系统”单元，记录观察所得到的系统响应：（7）比较三·四两步所得到结果，并对之进行分析：2.时不变特性观察（1）按1.3节设置信号产生模块为模式2.（10）（2）通过信号选择键1，使对应的“信号A组”输出间隔正负脉冲信号（信号A组的信号输出指示灯为001001）：（3）将模拟A组的输出信号加到ZH5004的“线性时不变系统”单元，记录观察所得到的系统响应。
信号与系统实验报告实验名称：线性时不变系统姓名：姚敏学号：110404212班级：通信（2）班时间：2013.5.17南京理工大学紫金学院电光系一、 实验目的1、 掌握线性时不变系统的特性;2、 学会验证线性时不变系统的性质。
二、实验基本原理线性时不变系统具有如下的一些基本特性。
1.线性特性（包含叠加性与均匀性）对于给定的系统，11()()x t t 、y 和22()()x t t 、y 分别代表两对激励与响应。
对于叠加性：当11()()x t y t −−→,22()()x t y t −−→则1212()()()()x t x t y t y t +−−→+图2.1对于均匀性：当()()x t y t −−→, 则()()kx t ky t −−→,0k ≠图2.2综合以上，则当激励是1122()()k x t k x t ⋅+⋅时，则对应的响应为1122()()k y t k y t ⋅+⋅。
对于线性时不变系统，如果起始状态为零，则系统满足叠加性与均匀性(线性性)。
2.时不变特性对于时不变系统， 当11()()x t t −−→y ,则1010()()x t t t t -−−→-y图2.3 3. 微分特性对于线性时不变系统，当()()x t t −−→y 则()()dx t dy t dt dt−−→图2.44. 因果性因果系统是指系统在时刻0t 的响应只与0t t =和0t t <时刻的输入有关。
也就是说，激励是产生响应的原因，响应是激励引起的后果，这种特性称为因果性。
通常由电阻器、电感线圈、电容器构成的实际物理系统都是因果系统。
三、实验内容及结果记录实验过程中的输入输出波形。
1、 线性特性（1） 叠加性1()x t 1()y t\2()x t 2()y t112()()()C t y t y t =+ 2()C t（2） 均匀性（标出峰峰值）1()e t 1()r t2()e t 2()r t2、 时不变特性()x t 1()y t以()x t 为基准画出()x t T -，以1()y t 为基准画出2()y t ，()x t T - 2()y t3、 微分特性1()x t 1()y t2()x t 2()y t1()x t 1()y t 同坐标4、 因果性1()x t 2()x t将1()x t 1()y t 放入同一个坐标系中， 1()x t （1()y t ）满足四、实验分析1、分析比较1()C t和2()C t的关系。
目录第一章习题 (2)参考答案 (7)典型例题 (10)第二章习题 (22)参考答案 (25)典型例题 (26)第三章习题 (40)参考答案 (43)典型例题 (44)第四章习题 (52)参考答案 (57)典型例题 (58)第五章习题 (66)参考答案 (70)典型例题 (71)第一章习题一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是（ ）。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。
A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（ ）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ ）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+ C.0()sin at x t e tω-=⋅ ９.连续非周期信号的频谱是（ ）。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ ）。
【关键字】系统第二章测试装置的基本特性尝试是具有实验性质的测量，是从客观事物取得有关信息的过程。
本章知识要点及要求1、掌握线性系统及其主要特性。
2、掌握尝试装置的动态特性及静态特性。
3、掌握一、二阶尝试装置的频率响应特性。
4、掌握尝试装置的不失真尝试条件。
第一节概述一、重点内容1、尝试装置的基本要求尝试装置的基本特性主要讨论尝试装置及其输入、输出的关系。
理想的尝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。
2、线性系统及其主要性质线性系统的输入与输出之间的关系可用下面的常系数线性微分方程来描述时，则称该系统为时不变线性系统，也称定常线性系统。
式中为时间自变量，、、…、、和、、…、、均为常数。
线性时不变系统的主要性质：1）叠加原理特性若则2）比例特性若则3）系统对输入导数的响应等于对原输入响应的导数4）如系统的初始状态均为零，则系统对输入积分的响应等同于对原输入响应的积分。
5）频率保持性二、尝试和尝试装置的若干术语（自学）1、测量、计量和尝试测量：是指以确定被测对象量值为目的的全部操作。
计量：是指实现单位统一和量值准确可靠的测量。
尝试：具有试验性质的测量。
2、测量装置的误差和准确度测量装置的误差：测量装置的示值和被测量的真值之间的差值称为测量装置的误差。
实际值：只指满足规定准确度的可用来代替真值使用的量值。
测量装置的准确度：表示测量装置给出接近于被测量真值的示值的能力，反映测量装置的总误差，包括系统误差和随机误差。
引用误差：测量装置的示值绝对误差与引用值之比，并以百分数表示。
例：一万用表电压量程为0~150V，当其示值为100V时，电压实际值为99.4V，求该表的引用误差。
3、量程和测量范围量程：测量装置示值范围上、下限之差。
测量范围：指使该装置的误差处于允许极限内，它所能测量的被测量的范围。
4、信噪比：信号功率与干扰（噪声）功率之比。
包装测试技术答案_绪论1、什么是测试技术？测试技术是测量和试验技术的统称。
测试的⽬的是获取有⽤的信息。
测试技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理⽅法。
2、测试技术有那些环节和装置组成？各起什么作⽤？3、简述测试技术的⼯作过程。
测试过程：⾸先利⽤酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成⾃⾝体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截⾯的中空玻璃管（中间变换器）再转换成⾼度的变化（分析处理），最后由外⾯的刻度线显⽰出测试结果（显⽰、记录）并提供给观察者或输⼊后续的控制系统。
4、举例说明测试技术的应⽤。
1）、产品质量检验在汽车、机床等设备和电机、发动机等零部件出⼚时，必须对其性能质量进⾏测量和出⼚检验。
2）、设备运⾏状态监控系统3）、家电产品中的传感器4）、楼宇⾃动化楼宇⾃动化系统，或称建筑物⾃动化系统是将建筑物(或建筑群)内的消防、安全、防盗、电⼒系统、照明、空调、卫⽣、给排⽔、电梯等设备以集中监视、控制和管理为⽬的⽽构成的⼀个综合系统。
5）、⾝份认证第1章信号及其描述1、何为信号？如何建⽴其模型？1）蕴含着信息，且能传输信息的物理量称之为信号。
2）信号的数学模型在测试技术中，撇开信号具体的物理性质，⽽是将其抽象为某个变量的函数关系，如时间的函数x(t)、频率的函数X(f)等，从数学上加以分析研究，由此来建⽴信号的⼀些基本理论知识。
2、信号有哪些分类？1）、确定性信号与⾮确定性信号（随机信号）可以⽤明确的数学关系式或图表描述的信号称为确定性信号，反之，不能⽤数学关系式或图表描述，所描述的物理现象是随机过程的信号称为随机信号。
2）、连续信号与离散信号若信号数学表达式中的独⽴变量取值是连续的，则称为连续信号。
反之，若独⽴变量取值离散，则称为离散信号。
3）、能量信号，4）功率信号；3、模拟信号与数字信号如何定义？模拟信号：独⽴变量和幅值均取连续值的信号。
数字信号：独⽴变量和幅值均取离散值的信号。
