【正文】 y t e d t s j? ? ?? ?? ? ? ??0( ) ( )stX s x t e d t? ?? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 52 測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述 —— 數(shù)學(xué)模型（續(xù)） 傳遞函數(shù)有以下特點(diǎn)： ? ① H(S)和輸入 x(t)無關(guān) ， 它只反映測(cè)量系統(tǒng)本身固有的特性 ? ② H(S)反映系統(tǒng)的響應(yīng)特性 ， 包含瞬態(tài) 、 穩(wěn)態(tài)的時(shí)間響應(yīng)和頻率響應(yīng)的全部信息 ， 而與具體的物理結(jié)構(gòu)無關(guān) 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 48 電子測(cè)量?jī)x器的技術(shù)條件及誤差的表示方法（續(xù)） ? ① 以量程 （ 滿度值 ） 的百分?jǐn)?shù) （ 即滿度誤差 ， 引用誤差 ） 的形式 ， 給出儀器的準(zhǔn)確度等級(jí) （ 或稱精度等級(jí) ）s。 它是當(dāng)一個(gè)影響量在其額定使用范圍內(nèi) （ 或一個(gè)影響特性在其有效范圍內(nèi) ） 取任一值 ， 而其它影響量和影響特性均處于基準(zhǔn)條件時(shí)所測(cè)得的誤差 。 ? 為了保證測(cè)量?jī)x器示值的準(zhǔn)確 ， 儀器出廠前必須由檢驗(yàn)部門對(duì)誤差指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn) 。 ? 儀器的用途：是研制或使用儀器的目的 ， 它決定了儀器的功能 ， 同時(shí)與儀器的工作條件 、 工作特性等密切相關(guān) 。 ? 前一環(huán)節(jié)的輸出電阻 R01相當(dāng)于后面環(huán)節(jié)的信號(hào)源內(nèi)阻，所以 輸出電阻理想值應(yīng)為零 。 2)oC、 相對(duì)濕度 60％ 177。 ? ④ 有效度或可用度 M T B FM T B F + M T T RA ?平均無故障時(shí)間 ＝平均無故障時(shí)間＋平均修復(fù)時(shí)間2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 42 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 6） 穩(wěn)定性和影響系數(shù) ? ① 穩(wěn)定性 —— 穩(wěn)定性是指在規(guī)定工作條件范圍之內(nèi) ， 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)或儀器性能保持不變的能力 。 反映產(chǎn)品是否耐用的一項(xiàng)綜合指標(biāo) 。 || 100%mHFSHY?????2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 38 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 2） 重復(fù)性 ? 表征測(cè)量系統(tǒng)輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí) ， 靜態(tài)特性不一致的程度 ? 重復(fù)性是指標(biāo)定值的分散性 ， 是一種隨機(jī)誤差 ， 可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差來計(jì)算 S—— 子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差； K—— 置信因子 。 ? 對(duì)于一般測(cè)量?jī)x表的要求是：靈敏度應(yīng)該大而分辨力應(yīng)該小 . 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 36 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） ? （ 4） 測(cè)量范圍 、 量程 ? 測(cè)量范圍 —— 測(cè)量系統(tǒng)所能測(cè)量到的最小被測(cè)量 （ 輸入量 ） 與最大被測(cè)量 （ 輸入量 ） 之間的范圍 。 0yS? xy y=sxY=s + s x0 102022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 33 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 2） 靈敏度 是描述測(cè)量系統(tǒng)對(duì)輸入量變化反應(yīng)的能力 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 31 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo) 不線性時(shí)： y S x?20 1 2()y f x S S x S x? ? ? ? ??獲得靜態(tài)特性的方法： 對(duì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定或定期進(jìn)行校準(zhǔn)。 瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)有兩種方式： ? 一種是測(cè)量有源量 ， 測(cè)量幅值隨時(shí)間呈非周期形變化（ 突變 、 瞬變 ） 的電信號(hào)； ? 另一種是測(cè)量無源量 ， 是以最典型的脈沖或階躍信號(hào)作被測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì) ， 觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng) （ 隨時(shí)間的變化關(guān)系 ） ， 即研究被測(cè)系統(tǒng)的瞬態(tài)特性 。 ? 在電子測(cè)量中常見的動(dòng)態(tài)信號(hào)有兩種： ? ① 幅值隨時(shí)間變化的信號(hào)： 指非周期性信號(hào) 、 幅值瞬變或躍變信號(hào) ； ? ② 頻率隨時(shí)間變化的信號(hào)： 指正弦波掃頻信號(hào)或頻率瞬變的周期性信號(hào) 。 從理論上講，時(shí)域函數(shù)的付里葉變換就是頻域函數(shù)，而頻域函數(shù)的付里葉逆變換也就是時(shí)域函數(shù)。 （ 2） 間接測(cè)量 —— 對(duì)與未知待測(cè)量 y有確切函數(shù)關(guān)系的其他變量 x（ 或 n個(gè)變量 ） 進(jìn)行直接測(cè)量 ， 然后再通過函數(shù) ， 計(jì)算出待測(cè)量 y。 ? 模擬系統(tǒng)是分析和處理模擬信號(hào)的系統(tǒng) ， ? 數(shù)字系統(tǒng)是分析和處理脈沖與數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng) 。 ? 線性系統(tǒng)對(duì)任意輸入的響應(yīng)都可用傅氏變換表示 。 即系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系或系統(tǒng)的功能 。 將各個(gè)正弦分量的幅度和相位分別按頻率高低依次排列就成為頻譜 。 而周期信號(hào) 、 指數(shù)信號(hào) 、 隨機(jī)信號(hào)等 ， 則為時(shí)域無限信號(hào) 。 確定性信號(hào)又分為：恒定 （ 直流 ） 信號(hào)；周期信號(hào) （ 簡(jiǎn)諧周期信號(hào)和復(fù)雜周期信號(hào) ） ；非周期信號(hào)（ 準(zhǔn)周期信號(hào)和瞬變沖激信號(hào) ） ； ? ② 非確定性 （ 隨機(jī) ） 信號(hào)：在相同試驗(yàn)條件下 ， 不能夠重復(fù)實(shí)現(xiàn)的信號(hào) 。 ? 同一個(gè)信息可以用不同的信號(hào)來運(yùn)載，反之，同一種信號(hào)也可以運(yùn)載不同的信息。 ? ④ 電子設(shè)備性能的測(cè)量 包括放大倍數(shù) 、 衰減 、 靈敏度 、頻率特性 、 通頻帶 、 噪聲系數(shù)的測(cè)量 。 ? 從狹義上講，電子測(cè)量則是利用電子技術(shù)對(duì)電子學(xué)中有關(guān)的電量所進(jìn)行的測(cè)量。如數(shù)字萬用表對(duì)電壓測(cè)量由納伏（ nV）級(jí)至千伏（ kV）級(jí)電壓，量程達(dá) 12個(gè)數(shù)量級(jí) （ 3）測(cè)量準(zhǔn)確度高。2022/5/27 1 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 趙志斌 電力系電信教研室 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 2 第 2章 測(cè)量方法與測(cè)量系統(tǒng) 2． 1 電子測(cè)量的基本原理 2． 2 電子測(cè)量的對(duì)象 —— 信號(hào)與系統(tǒng) 2. 3 測(cè)量方法的分類概述 2． 4 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性 2. 5 測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 3 電子測(cè)量的基本概念 電子測(cè)量的意義 ? 20世紀(jì) 30年代，便開始了測(cè)量科學(xué)與電子科學(xué)的結(jié)合，產(chǎn)生了電子測(cè)量技術(shù) 處理信息最有效、最成功的是電子科學(xué)技術(shù) ①具有極快的速度 ②具有極精細(xì)的分辨能力，很寬的作用范圍。被測(cè)信號(hào)的頻率范圍除測(cè)量直流外，測(cè)量交流信號(hào)的頻率范圍低至 106Hz以下，高至THz（ 1THz=1012Hz） （ 2）量程范圍寬。因?yàn)殡娮訙y(cè)量是通過電子運(yùn)動(dòng)和電磁波傳播進(jìn)行工作 （ 5）易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè) （ 6）易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器智能化 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 5 電子測(cè)量的內(nèi)容 ? 從廣義上說，電子測(cè)量是泛指以電子科學(xué)技術(shù)為手段而進(jìn)行的測(cè)量，即以電子科技理論為依據(jù)，以電子測(cè)量?jī)x器和設(shè)備為工具，對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測(cè)量。 ? ③ 電信號(hào)特征的測(cè)量 包括信號(hào) 、 頻率 、 周期 、 時(shí)間 、相位 、 調(diào)幅度 、 調(diào)頻指數(shù) 、 失真度 、 噪音以及數(shù)字信號(hào)的邏輯狀態(tài)等的測(cè)量 。 ? 信號(hào)就是信息的某種物理表現(xiàn)方式，信號(hào)是信息的載體，是物質(zhì)，具備能量。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 10 信號(hào)的分類 電子測(cè)量中被測(cè)信號(hào)大多是時(shí)間的函數(shù) x(t)， 按其性質(zhì)不同可分類如下： ? ① 確定性信號(hào)：在相同試驗(yàn)條件下 ， 能夠重復(fù)實(shí)現(xiàn)的信號(hào) 。 ? 例如 ， 矩形脈沖 、 正弦脈沖等 。 ? 頻率特性：一個(gè)復(fù)雜信號(hào)可以分解成許多不同頻率的正弦分量 ， 即具有一定的頻率成分 。 ? 從一般意義講，系統(tǒng)是由若干相互依賴、相互作用的事物組合而成的具有特定功能的整體。 ② 系統(tǒng)的響應(yīng)與輸入信號(hào)的作用無關(guān)