检测技术 第2章 测试系统及其特性ppt课件.ppt

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1、测试系统及其特性勤学务实园融卓越1宋绍民本章内容测试系统概述测试系统静态特性测试系统动态特性数学模型与典型系统、系统时频响应、理想测试条件、动态误差静态特性获取、基本参数、质量指标工程测试问题、线性系统性质、系统特性简介21、测试系统概述测试系统的组成3工程测试中的基本问题1、测试系统概述4工程测试对测试系统的要求线性系统的主要性质表明：线性系统各输入分量引起的输出互不影响。1、测试系统概述5线性系统的主要性质表明：若输出信号中出现与输入信号频率不同的分量，则系统中存在非线性环节、受到噪声污染，或者工作超出了系统的线性范围，应采用滤波等方法进行处理。线性系

2、统的叠加性和频率不变性在测试工作中具有重要作用。如：识别输出信号的真伪及噪声、干扰；判断系统是否为线性系统。1、测试系统概述6测试系统特性简介1、测试系统概述72、测试系统的静态特性内容介绍静态特性的表示与获取静态特性的基本参数静态特性的质量指标量程(Range),零点(zero),灵敏度(Sensitivity),分辨率(Resolution)重复性(Repeatability),迟滞(Hysteresis),线性度(Linearity),准确度(Accuracy),稳定性(Drift),可靠性(Reliability)8静态特性的表示与获取静态特性的表

3、示2、测试系统的静态特性静态特性的获取9静态特性的基本参数2、测试系统的静态特性102、测试系统的静态特性11静态特性的质量指标2、测试系统的静态特性12xyΔ最小二乘拟合法思想两点连线法xyΔΔ最小偏差法xy=kx+by2、测试系统的静态特性132、测试系统的静态特性142、测试系统的静态特性152、测试系统的静态特性16选择原则:示值误差越小越好2、测试系统的静态特性172、测试系统的静态特性182、测试系统的静态特性193、测试系统的动态特性概述203、测试系统的动态特性系统数学模型与一般响应典型系统及其动态特性理想测试及其条件动态误差与频率间的关系

4、本节内容一阶、二阶系统数学模型与时频域响应(动态感知能力分析)21系统数学模型及其一般响应求法3、测试系统的动态特性223、测试系统的动态特性233、测试系统的动态特性243、测试系统的动态特性25典型系统及其动态特性一、二阶系统的典型性一、二阶系统数学模型一阶系统频率特性与时域响应二阶系统频率特性与时域响应测试系统的动态特性有时域和频域两种分析研究方法。前者以典型激励(阶跃、脉冲或斜坡函数)下的时域响应为基础，后者一般直接利用系统的幅频特性和相频特性进行。引言3、测试系统的动态特性263、测试系统的动态特性27，3、测试系统的动态特性283、测试系统的动

5、态特性29，3、测试系统的动态特性303、测试系统的动态特性313、测试系统的动态特性323、测试系统的动态特性333、测试系统的动态特性343、测试系统的动态特性353、测试系统的动态特性36理想测试及其条件3、测试系统的动态特性373、测试系统的动态特性38动态误差与信号频率的关系3、测试系统的动态特性39系统设计依据3、测试系统的动态特性400.10.20.30.40.50.60.71.0ε(%)-0.5-1.9-4.2-7.1-10.5-14-18-293、测试系统的动态特性413、测试系统的动态特性42阻尼比对系统可测信号频率范围的影响3、测试系

6、统的动态特性43[例2]某二阶系统固有频率1000Hz，阻尼比为0.7，若对600Hz和400Hz正弦信号进行测试，则系统输出与输入的幅值比和相位差各为多少？[例3]阻尼比分别为0.1和0.65、结构相同、固有频率相同的两二阶系统，若允许幅值误差为10%，则它们的工作频率范围各为多少？3、测试系统的动态特性44ThankYou!45宋绍民作业与思考1、压差变送器如图所示，其量程为12.5mmH2O柱，输出电流为(4～20)mA。试求：1)灵敏度；2)当被测压差变化ΔP=0.1mmH2O柱时，输出电流ΔI的值；3)当负载电阻RL＝500Ω时，被测压力由0变至

7、0.1mmH2O柱时，输出电压数值的变化范围是多少？462、被测信号频率f＝400Hz(正弦)，由一个二阶系统的力传感器(固有频率f0＝800Hz)测量，在阻尼比ζ＝0.14和0.7两种情况下，求幅值A(ω)和相位φ(ω)，再计算相应的幅值动态误差γ和相位动态误差φ。3、想用一阶系统测量100Hz的正弦信号，如要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数应取多少？若用该系统测试50Hz的正弦信号，问此时的振幅误差和相位差是多少？作业与思考474、某测量环节的微分方程为：1）此测量环节是几阶测量系统？2）时间常数τ为多少？3）写出传递函数和频率响应特性。4）若参量

8、p缩小10倍，q增大10倍，那么该系统的时间常数τ将有何变化？系统