ch1测试系统基础知识

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1、内燃机实验技术研究对象常规实验参数：功率、转速、压力、温度、流量、流速、噪声、排放特种测量：振动、燃油性质、空燃比、火焰传播、喷雾、瞬态参数测量意义日常生活科学进步生产发展高新技术、国防测试在内燃机中的地位理论发展产品质量评价新产品研发标准制定企业水平高低内燃机实验技术课程要求基本理论主要仪表的工作原理、结构、选用、校正主要测试方法设计实验方案正确测定性能和各种特性，并进行误差分析综合实验开拓思路，培养综合应用知识能力、实践能力培养严肃认真、求实求真的科学作风为进一步学习、研发工作打下良好基础内燃机实验技术第1章测试系统基础知识一、测试系统测试仪器系统测试系统对象属性影响影响影响测量策略、算法

2、数据状态参数命令被测信息原理方法被测对象仪器系统测量人员测量环境激励信号选择仪器决定方法第1章测试系统基础知识二、基本术语被测参数：信号确定性信号：周期性、非周期性、常量非确定性信号：随机信号真值：在一定条件下约定真值：公认、最高基准的量值理论真值：设计给定值，用数学、物理公式计算值相对真值：标准仪器测定值，范型仪表测定值：误差：测定值—真值第1章测试系统基础知识三、本章内容测试系统的组成测试系统的特性测量误差分析测量数据处理1.1测试系统的组成及测量方法一、测试系统的组成被测对象传感器信号调节器记录.显示.分析处理伺服驱动机构被测信号U、IR、L、CU、I1、感受件要求：a)仅随被测参数变化

3、b)单值函数关系c)灵敏度高、性能稳定d)感受件自振频率>>被测参数的变化频率1.1测试系统的组成及测量方法2、显示件显示、记录数据或曲线（变化过程）显示方式：指示式、记录式、数字式（仪表）3、中间件接受感受件的信号，对信号进行变换、调理取决于显示件的需要4、一次仪表与二次仪表一次仪表：能量转换一次，测量仪表，相当于感受件的作用二次仪表：能量转换二次，显示仪表，相当于中间件和显示件的作用1.1测试系统的组成及测量方法二、测量仪表的分类1、按原理分机械式仪表电测量仪表按转换原理分：a)电感式b)电容式c)电阻式d)电压式光学测量仪表2、按用途分（被测参数）测量电参数：电流表、电压表、频率计测量非

4、电参数：测振仪、测速仪、测长仪、温度计1.1测试系统的组成及测量方法3、按使用场合分工程用仪表实验用仪表范型仪表4、按使用方式分安装式仪表便携式仪表5、按指示方法分指示式仪表记录式仪表数字显示式仪表1.1测试系统的组成及测量方法三、测量方法1、测量方式接触式非接触式2、测量方法直接测量直接比较法间接比较法间接测量被测量Y=f(X1,X2,…,Xn)实际测量X1,X2,…,Xn；比如功率Ne=k·Me·n3、测量值的读出方式偏差法：指针相对于刻度的偏差位移零位法微差法：偏差法与零位法相结合公式、曲线、表格被测量1.2测量仪表的主要技术指标仪表的特性：仪表的输出与输入之间的关系仪表（动、静态特性）

5、+被测参数（性质、要求）——>选用仪表一、静态特性输入信号不随时间变化或随时间变化很慢x(t)=C1、量程输入量：xmin～xmax满量程（满刻度指示）：输出量yf.s=ymax-ymin选用仪表，使被测值最好落在2/3量程附近2、精度和精度等级1）精度（精确度）：测量时仪表的测定值与真值相符合的程度准确度：测定值与真值的偏离程度精密度：测定值的分散性精确度是准确度与精密度的综合反映数据重复性好不等于精度高如果仪器安装不正确，尽管仪表精度高，也不能测到精度高的结果仪表精度测量结果精度1.2测量仪表的主要技术指标2）测量结果的精度表示方法误差：不精确度绝对误差：=

6、xi–x0

7、xi—仪表指示

8、值（测定值），x0—一般用相对真值（范型仪表）相对误差：实际相对误差：=/x0x100%示值相对误差：=/xix100%（当较小时使用）例：x1=1000r/minx2=2000r/min=10r/min？测量结果精度高仪表精度？1.2测量仪表的主要技术指标3）仪表的精度等级最大量程相对误差（引用误差、折合误差）m=max/yf.sx100%max—仪表最大容许绝对误差精度等级K：K%=m一般K分0.05,0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0例：0～100℃1级精度温度计，x1=80℃,x2=20℃?测量结果精度高4）仪表选用范型仪表：0.05～0.2级实

9、验室用仪表：0.2～0.5级一般工程用仪表：0.5级以下1.2测量仪表的主要技术指标3、灵敏度仪表输出增量与输入增量之比线性仪表：S=y/x非线性仪表：S=dy/dx一般希望测试系统的灵敏度高，且在满量程范围内恒定同样测量范围，S，y同样输出，S，yf.s，且稳定性差（示值波动大）4、分辨率测量仪表可能检测出的被测信号最小变化量的能力能引起仪表输出值有可见变化所必需的最小输入值对于指针