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第二章 测试装置的基本特性

第二章 测试装置的基本特性. 输入： x ( t ). 输出： y ( t ). 系统 h ( t ) H ( S ). Y ( s ). X ( s ). 测量. （ 1 ）已知 h ( t ) ， y ( t ) ，求 x ( t ) ？ （ 2 ）已知 x ( t ) ， h ( t ) ，求 y ( t ) ？ （ 3 ）已知 x ( t ) ， y ( t ) ，求 h ( t ) ？. 标定、校准. 第一节 概 述 一、对测试系统的要求. 基本要求. 单值、确定的输入输出关系. 线性关系.

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第二章 测试装置的基本特性

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Presentation Transcript

  1. 第二章 测试装置的基本特性 输入：x(t) 输出：y(t) 系统 h(t) H(S) Y(s) X(s) 测量 （1）已知 h(t)，y(t) ，求 x(t)？ （2）已知 x(t)， h(t)，求 y(t)？ （3）已知 x(t)， y(t)，求 h(t)？ 标定、校准

  2. 第一节 概 述 一、对测试系统的要求 基本要求 单值、确定的输入输出关系 线性关系

  3. 测试装置的基本特性 描述输出和输入之间关系的输出函数的特性 信号 性态？ 静态信号 静态特性 动态信号 动态特性

  4. 注意： 1）测试装置的基本特性是测试装置固有的； 2）由测试装置本身及使用条件决定； 3）与信号的具体形式无关 。

  5. 二、测试系统的类型和主要性质 1. 线性系统的概念 常系数线性微分方程 时不变线性系统或定常线性系统 n=1时，一阶线性系统 n=2时，二阶线性系统

  6. 2. 线性系统的主要性质 1) 符合叠加原理 2) 比例特性

  7. 3) 微分特性 4) 积分特性

  8. 5) 频率保持性 若输入为某一频率的简谐信号 则稳态输出必是、也只能是同频率的简谐信号 比例特性 微分特性

  9. 叠 加 原 理

  10. 求解

  11. 3. 一阶和二阶线性系统简介 1) 一阶系统 y1(t) y(t) x(t)

  12. 机械工程测试技术基础 a）忽略质量的单自由度系统 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  13. 机械工程测试技术基础 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  14. 机械工程测试技术基础 2) 二阶系统 二阶常系数线性微分方程 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  15. 机械工程测试技术基础 带有集中质量的单自由度振动系统 第一种 第二种 相 对 坐 标 系 绝 对 坐 标 系 第二类 第一类 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  16. 机械工程测试技术基础 第一类系统：基础振动，质量块输出 第一种：输出在绝对坐标系中测取 第二种：输出在相对坐标系中测取 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  17. 机械工程测试技术基础 第二类系统：基础不动，质量块输出 化为标准型 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  18. 机械工程测试技术基础 第一种二阶系统通式 第二种二阶系统通式 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  19. 机械工程测试技术基础 其它第二类系统 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  20. 机械工程测试技术基础 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  21. 机械工程测试技术基础 4. 代数系统及其主要性质 两种形式： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  22. 机械工程测试技术基础 1）面积变化型 举例 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  23. 机械工程测试技术基础 2）极距变化型 Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机电工程学院

  24. 三、有关测试和测试装置的若干术语 1、测量、计量和测试 测量 确定被测对象量值 实现单位统一、量值准确可靠的测量 计量 测试 具有试验性质的测量

  25. 2、测试装置的误差和准确度 测试装置 的误差 测试装置的示值和被测量真值之间的差值 给出接近于被测量真值的示值的能力 测试装置 的准确度 系统误差 总误差 随机误差 精确度 重复性误差

  26. 引用误差 量程 测量装置的示值绝对误差与引用值之比 百分数

  27. 3、量程与测量范围 量程 测量装置的示值范围的上、下限之差的模 测量范围 误差允许极限内所能测量的被测量的范围

  28. 4、信噪比 信噪比 信号功率与干扰（噪声）功率之比

  29. 5、动态范围 动态范围 不受噪声影响而能获得不失真输出的测量上限值和下限值的比值

  30. 第二节 测试装置的静态特性 静态信号 不随时间变化或变化极其缓慢 静态测试 不测试被测量随时间的变化历程 静态特性

  31. 一、线性度 指输入和输出之间保持常值比例关系的程度 静态校准 校准曲线 拟合直线

  32. 端基直线 独立直线

  33. 二、灵敏度、鉴别力阈、分辨力 灵敏度 线性定常系统 灵敏度 鉴别力阈 分辨力

  34. 三、回程误差 滞后 变差

  35. 稳定度 四、稳定度和漂移 测量装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力 点漂 漂移 零漂 测量装置的特性随时间的缓慢变化

  36. 第三节 线性系统的动态特性 一、 线性系统对正弦信号的响应 （一）一阶系统

  37. 式中： 暂态解 稳态解

  38. （二）二阶系统

  39. 1、线性系统有频率保持性 2、稳态响应与激励相比较有： 1）幅值改变了； 2）初相改变了。

  40. 一阶系统 二阶系统 一阶系统 二阶系统

  41. 线性系统对简谐激励的响应

  42. 成分1幅值 成分2幅值

  43. 成分1相位 成分2相位

  44. 一阶系统对输入信号的响应

  45. 二、线性系统的频率响应函数

  46. 幅频特性 相频特性 脉冲相应函数

  47. 输出 输入

  48. 三、实现不失真测试的条件 不失真测试 输入输出 保持严格 的定比关系 两者波形 精确保持一致

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