[基礎(chǔ)科學(xué)]檢測技術(shù)(已修改)
2024-12-19 23:20 本頁面
【正文】 第三章：測試系統(tǒng)的特性 ?測試系統(tǒng)與線性系統(tǒng) ?測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 ?測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 ?實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不失真測試的條件 一、測試系統(tǒng)與線性系統(tǒng) 被測對象 激勵(lì)源 傳感器 信號調(diào)理 信號分析與處理 顯示與記錄 被測量 電信號 電信號 放大、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)? 運(yùn)算和分析 輸入量 輸出量 測試系統(tǒng) 不失真測試 不失真測試： y(t)能真實(shí)地反映 x(t)的變化過 程 1) 當(dāng) x(t)、 y(t)已知，可以通過它們推斷系統(tǒng)的 h(t)。 2) 當(dāng) h(t) 、 y(t)已知，可以通過它們推斷 x(t) 。 3) 如果 x(t)、 h(t)已知，則可以推斷和估計(jì)系統(tǒng)的 y(t) 。 理想的測試系統(tǒng)具有單值的、確定的輸入與輸出關(guān)系。 線性系統(tǒng) x(t) y(t) (1) (2) (3) 成線性關(guān)系為最佳 線性時(shí)不變系統(tǒng)：輸入輸出量呈確定的線性關(guān)系，而且系統(tǒng)特性不隨時(shí)間變化 線性時(shí)不變系統(tǒng) 微分方程的一般形式： )()()()()()()()(0111101111txbdttdxbdttxdbdttxdbtyadttdyadttydadttydammmmmmnnnnnn?????????????????其中 a0， a1， … ， an和 b0， b1， … ， bm均為常數(shù)，一般 n≥m， n為線性系統(tǒng)的階數(shù) 線性系統(tǒng)的特性 系統(tǒng)對各輸入量之和的輸出量等于各單個(gè)輸入量所得的輸出量之和，即 若 x1(t) → y 1(t)， x2(t) → y 2(t) 則 x1(t)177。 x2(t) → y 1(t)177。 y2(t) （ 1）疊加特性： （ 2）比例特性： 輸入量增大 c倍，則輸出量比原輸出量也增大 c倍，即 若 x(t) → y(t) 則 c x(t)→ c y (t) 系統(tǒng)對輸入微分的響應(yīng)等于對原輸入響應(yīng)的微分 （ 3）微分特性： nnnn dttyddttxdtytx)()()()(???系統(tǒng)初始條件為零時(shí)，對輸入積分的響應(yīng)等于對原輸入響應(yīng)的積分 （ 4）積分特性： ?? ???tt dttydttxtytx00)()()()(線性系統(tǒng)的特性 （ 5）頻率保持特性： 線性系統(tǒng)的特性 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出信號的頻率與輸入信號相同 )c os ()()c os ()(batBtytAtx????????線性系統(tǒng)的這些主要特性，特別是符合疊加原理和頻率保持性，在測量工作中具有重要作用。例如，在穩(wěn)態(tài)正弦激振試驗(yàn)時(shí)，響應(yīng)信號中只有與激勵(lì)頻率相同的成分才是由該激勵(lì)引起的振動，而其他頻率成分皆為干擾噪聲，應(yīng)予以剔除。 二、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 靜態(tài)測量：被測量不隨時(shí)間變化或變化緩慢的測量 理想靜態(tài)特性的方程形式： )()()( 00 tSxtxabty ??實(shí)際靜態(tài)特性的微分方程形式： ????? 2210 xsxssy 靜態(tài)測量時(shí)，測試裝置表現(xiàn)出的響應(yīng)特性稱為靜態(tài)響應(yīng)特性。 a)靈敏度 當(dāng)測試裝置的輸入 x有一增量 △ x,引起輸出 y發(fā)生相應(yīng)變化 △ y時(shí) ,定義 : S=△
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