測試系統(tǒng)的動態(tài)特性(已修改)
2025-05-12 01:24 本頁面
【正文】 1 第 3章、測試系統(tǒng)的特性 本章學(xué)習(xí)要求： 2 測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務(wù)的傳感器 、 儀器和設(shè)備的總稱 。 (一 )測試系統(tǒng)及其主要性質(zhì) 簡單測試系統(tǒng) (光電池 ) V 3 復(fù)雜測試系統(tǒng) (軸承缺陷檢測 ) 加速度計(jì) 帶通濾波器 包絡(luò)檢波器 4 測試系統(tǒng) 輸入 輸出 (激勵 ) (響應(yīng) ) 圖 測試系統(tǒng)方框圖 iUUdtdURC ??00)()()( 001 txbtyadt tdya ??)()()(2)( 2222 txStydt tdydt tyd nnn ???? ????5 系統(tǒng)輸入 x(t)和輸出 y(t)間的關(guān)系可以用常系數(shù)線性微分方程來描述： 線性系統(tǒng) (時域描述 ) 一般在工程中使用的測試裝置都是線性系統(tǒng)。 0111 )(. . .)()( atyatyatyannnn ?????0111 )(. . .)()( btxbtxbtxbmmmm ??????6 線性系統(tǒng)性質(zhì)： a)疊加性 系統(tǒng)對各輸入之和的輸出等于各單個輸入的輸出之和 ， 即 若 x1(t) → y1(t)， x2(t) → y2(t) 則 x1(t)177。 x2(t) → y1(t)177。 y2(t) b)比例性 常數(shù)倍輸入所得的輸出等于原輸入所得輸出的常數(shù)倍 ， 即 : 若 x(t) → y(t) 則 kx(t) → ky(t) 0111 )(...)()( atyatyatya nnnn ??? ??0111 )(...)()( btxbtxbtxb mmmm ???? ??7 c)微分性 系統(tǒng)對原輸入信號的微分等于原輸出信號的微分 ， 即 若 x(t) → y(t) 則 x39。(t) → y39。(t) d)積分性 當(dāng)初始條件為零時 ， 系統(tǒng)對原輸入信號的積分等于原輸出信號的積分 ， 即 若 x(t) → y(t) 則 ∫x(t)dt → ∫y(t)dt 0111 )(...)()( atyatyatya nnnn ??? ??0111 )(...)()( btxbtxbtxb mmmm ???? ??8 e)頻率保持性 若系統(tǒng)的輸入為某一頻率的諧波信號 ， 則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出將為同一頻率的諧波信號 ， 即 若 x(t)=Acos(ωt+φx) 則 y(t)=Bcos(ωt+φy) 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。 0111 )(...)()( atyatyatya nnnn ??? ??0111 )(...)()( btxbtxbtxb mmmm ???? ??9 測試裝置的特性 動態(tài)特性 靜態(tài)特性 10 （二）測試系統(tǒng)的靜態(tài)響應(yīng)特性 第 3章、測試系統(tǒng)的特性 如果測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則稱為靜態(tài)測量。 11 測試系統(tǒng)基本要求 理想的測試系統(tǒng)應(yīng)該具有單值的、確定的輸入－輸出關(guān)系。對于每一輸入量都應(yīng)該只有單一的輸出量與之對應(yīng)。知道其中一個量就可以確定另一個量。其中以輸出和輸入成 線性關(guān)系 最佳。 x y 線性 x y 線性 x y 非線性 Sxxaby ??000111 )(...)()( atyatyatya nnnn ??? ??0111 )(...)()( btxbtxbtxb mmmm ???? ??12 靜態(tài)測量時，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 ,定義 : S=△ y/△ x y x △ x △ y 13 b)非線性度 標(biāo)定曲線與擬合直線的偏離程度就是非線性度 。 非線性度 =B/A 100% y x B 圖
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