第2章 测试系统特性分析
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作业2测试系统特性分析班级: 姓名: 学号: 成绩:一、填空题1、测试装置的结构参数不随时间变化的系统称为__时不变__系统。
若输入和输出成线性关系,则称为___线性时不变_____系统。
2、测试装置的动态特性可以用 传递 函数、 频率响应 函数和 脉冲响应 函数进行数学描述。
3、满足测试装置不失真测试的频域条件是 A(ω)=A0=常数 和 φ(ω)=−t 0ω4、已知输入信号x (t )=30cos(30t +30°),这时,一阶装置的A (ω)=0.87,φ(ω)=−21.7°,则该装置的稳态输出表达式是_)3.830cos(1.26)( -=t t y。
二、选择题1、关于传递函数的特点,下列叙述不正确的是 C 。
A 与具体的物理结构无关 B 反映系统的传输特性 C 与输入有关 D 反映测试系统特性2、传感器的静态特性中,输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为 B 。
A 线性度B 灵敏度C 稳定性D 回程误差3、用二阶系统作为测试装置时,影响幅值测量误差大小的参数有__ C __。
A 时间常数B 灵敏度C 固有频率和阻尼比D 回程误差4、传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的__ C __特性。
A 幅频 B相频 C 输入输出 D 静态5、用一阶系统作为测试系统,为了获得较佳的工作性能,其时间常数τ应_ B __。
A 尽量大B 尽量小C 根据系统特性而定 D无穷大6、输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是__ B ___。
A 幅频特性B 相频特性 C传递函数 D 频率响应函数7、阻尼比为___ B __的二阶系统的相频特性曲线在较宽范围内近似于直线。
A 0.5B 0.7C 1.0D 0.18、若要求信号在传输过程中不失真,则输出与输入应满足:在幅值上__ A _差一个比例因子,在时间上___ A __之后一段时间。
A 允许,允许B 允许,不允许C 不允许,允许 D不允许,不允许9、线性测试系统产生失真是由___ A _____两种因素造成的。
第二章测试系统的基本特性第一节概述测试的目的是为了准确了解被测物理量,而研究测试系统特性的目的则是为了能使系统尽可能准确真实地反映被测物理量,且为测试系统性能的评价提出一个标准。
1.测试系统能完成对某一物理量进行测取的装置,它即可以是一个单一环节组成的装置,如传感器,又可以是一个由多个功能环节组成的系统,如应变测量中的“传感器-应变仪-记录仪”。
2.对测试系统的基本要求工程测试的基本传输关系如图示,所要寻求的是输入x(t),输出y(t),系统传输性三者的关系,即1)由已知的系统的输入和输出量,求系统的传递特性。
2)由已知的输入量和系统的传递特性,推求系统的输出量。
3)由已知系统的传递特性和输出量,来推知系统的输入量。
为使上述三种问题能由已知方便的确定未知,为此提出,对于一个测试来说,应具有的基本特性是:单值的、确定的输入-输出关系,即对应于每一个输入量都应只有单一的输出量与之对应,能满足上述要求的系统一般是线性系统。
3.测试系统的特性的描述对测试系统特性的描述通常有静态特性、动态特性、负载特性、抗干扰特性。
4.线性系统简介二、线性系统及其主要性质当系统的输入x(t)和输出y(t)之间的关系可用常系数线性微分方程(2-1)来描述时,则称该系统为定常线性系统。
线性系统有如下性质(以x(t) y(t)表示系统的输入、输出关系):1)叠加性表明作用于线性系统的各个输人所产生的输出互不影响,这样当分析众多输人同时加在系统上所产生的总效果时,可以先分别分析单个输入(假定其他输入不存往)的效果,然后将这些效果叠加起来以表示总的效果。
2)比例特性若 x(t)→y(t)则3)微分性质 系统对输入导数的响应等于对原输入响应的导数,即4)积分性质 系统对输入积分的响应等于对原输入响应的积分,即5)频率保持性 若输入为某一频率的间谐信号,则系统的稳态输出必是、也只是同频率的间谐信号。
由于按线性系统的比例特性,对于某一已知频率ω有又根据线性系统的微分特性,有应用叠加原理,有现令输人为某一单一频率的简谐信号,记作t j e X t x ω0)(=,那么其二阶导数应为由此,得相应的输出也应为于是输出y(t)的唯一的可能解只能是线性系统的这些主要特性,特别是叠加性和频率保持性,在测试工作中具有重要的作用。