【正文】 ? 相頻特性 51 一階系統(tǒng)特點(diǎn) ① 當(dāng)激勵(lì)頻率 遠(yuǎn)小于 時(shí) （約 ﹤ ）， （誤差不超過 ）， 輸出、輸入的幅值幾乎相等； ? ?1? ?51 1)( ??A%2)()( BdL ? 2020?40?0? ?1 ?10 ?d ecBd20?一階系統(tǒng)的幅頻特性 對數(shù)幅頻特性 52 一階系統(tǒng)特點(diǎn) ② 當(dāng)激勵(lì)頻率 時(shí)， 此時(shí)系統(tǒng)輸入輸出有如下關(guān)系： 【 系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)積分器 】 幾乎與激勵(lì)頻率成反比， 相位滯后近 。 42 定常線性系統(tǒng)在正弦信號(hào)激勵(lì)下， 穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的幅值比。 頻響函數(shù)特點(diǎn)： 與傳遞函數(shù) 相比， 頻響函數(shù)易于通過實(shí)驗(yàn)來建立， 且其物理概念清楚。 單位脈沖輸入的響應(yīng) 脈沖響應(yīng)函數(shù) 36 若系統(tǒng)輸入 ，則 ，相應(yīng)的輸出為： )()()()( SHSXSHSY ??)(])([)( 1 thSHLty ?? ?是對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的一種時(shí)域描述。 )(SH)(tx 傳遞函數(shù)的特點(diǎn) 記 電感 ③ 傳遞函數(shù) 的分母中的冪次 代表微分方程階次， 穩(wěn)定的測試系統(tǒng)的分母 的階次 大于分子 的階次 。 動(dòng)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性的描述 時(shí)域 脈沖響應(yīng)函數(shù) h(t) 復(fù)數(shù)域 傳遞函數(shù) H(s) 頻域 頻率響應(yīng)函數(shù) H(jω ) —— 對于線性時(shí)不變系統(tǒng) 應(yīng)用原則 27 當(dāng)系統(tǒng)（輸入、輸出及各階導(dǎo)數(shù)）的初始條件均為零時(shí)， 對上式進(jìn)行拉氏變換： )()()()()()()()(0111101111txbdttdxbdttxdbdttxdbtyadttdyadttydadttydammmmmmnnnnnn?????????????????? ? ? ? ? ?sXbsbsbsbsYasasasa mmmmnnnn 01110111 )( ????????? ???? ?? 傳遞函數(shù) 傳遞函數(shù)的 定義 —— 初始條件全為零的條件下， 定常線性系統(tǒng)輸出量的拉氏變換 與輸入量的拉氏變換之比。 （ 4）漂 移 最 常見的漂移是 溫漂 ， 即由于周圍溫度變化而引起的輸出變化 。 24 （ 2）測量范圍 （ 3）負(fù)載阻抗 對于電流輸出的儀表 ， 滿足最大功率輸出條件時(shí)的負(fù)載阻抗值 ， （ 即與電路內(nèi)阻抗匹配的負(fù)載阻抗值 。 22 重復(fù)性誤差： （ ） 重復(fù)性 指在規(guī)定的同一標(biāo)定條件下，測量系統(tǒng)按同一方向變化時(shí)， 在全程內(nèi)連續(xù)進(jìn)行重復(fù)測量所得各標(biāo)定曲線的重復(fù)程度。 20 分辨率（分辨力、靈敏閾、靈敏限） 分辨率是靈敏度的倒數(shù) * 是指能夠引起輸出量發(fā)生變化時(shí)輸入量的最小變化量， 表明測試系統(tǒng)分辨到最小輸入量變化的能力。 19 靈敏度 的 幾何意義 是輸入與輸出關(guān)系曲線上指定點(diǎn)的 斜率 ， 斜率越大，其靈敏度就越高。即： 靈敏度（ sensitivity） ）（ .93l i m0 xdydxySx??????18 靈敏度 的 幾何意義 是輸入與輸出關(guān)系曲線上指定點(diǎn)的 斜率 ， 斜率越大，其靈敏度就越高。 16 （ ） 圖中： A（ ） 為系統(tǒng)的量程； B（ ） 為標(biāo)定曲線與擬合曲線最大偏差。 在靜態(tài)測量中，必須根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)來確定測量系統(tǒng)的輸入、輸出關(guān)系。 —— 用于判定輸入與輸出的因果關(guān)系 —— 用于故障診斷 13 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性 在這一關(guān)系基礎(chǔ)上確定的測量系統(tǒng)的特性 —— 成為靜態(tài)特性。 若 ，則 3. 微分性質(zhì) )()( tytx ?tdtxd )( tdtyd )(線性系統(tǒng)對輸入導(dǎo)數(shù)的響應(yīng)等于對該輸入響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)。 6 理想測試系統(tǒng) —— 一般在工程中使用的測量系統(tǒng)、測試裝置、設(shè)備都是定常線性系統(tǒng) 。 動(dòng)態(tài)特性： 被測量極迅速變化時(shí)，要求測量系統(tǒng)的響應(yīng)也必須 極迅速， 系統(tǒng)所具有的一系列動(dòng)態(tài)參數(shù)性能稱之為 ~ 。 （也稱測試裝置） 玻璃管溫度計(jì) 軸承故障檢測儀 簡單的溫度測量系統(tǒng)只需一個(gè)液柱式溫度計(jì)； 但較完整的動(dòng)剛度測量系統(tǒng)，則測量系統(tǒng)龐大且復(fù)雜。 當(dāng)測試的目的、要求不同時(shí)，則所采用的測量系統(tǒng)差別很大。 分為 : 靜態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性 和 靜態(tài)特性： 在測量不變或極緩慢變化的參量時(shí)， 系統(tǒng)所具有的一系列靜態(tài)參數(shù)性能，稱之為 ~ 。 可 用線性微分方程描述輸入與輸出的關(guān)系 。 若 ，則 5. 頻率保持性 txtx ?s in)( 0? )(s in)( 0 ?? ?? tyty4. 積分性質(zhì) ?00 )(t tdty ? 00 )(t tdtx若系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零，則 線性系統(tǒng)對輸入積分的響應(yīng)等于對該輸入響應(yīng)的積分。 頻率保持性的應(yīng)用 若系統(tǒng)輸入是簡諧信號(hào)，而輸出卻包含其它頻率成分，則可以斷定 這些成分是由 —— 外界干擾、 系統(tǒng)內(nèi)部噪聲、非線性環(huán)節(jié) 、 或輸入太大使系統(tǒng)進(jìn)入非線性區(qū)域 所引起。 靜態(tài)特性的主要參數(shù) 線性度 靈敏度 分辨率 滯 后 重復(fù)性 15 線性度（ linearity） 標(biāo)定曲線 擬合曲線 是指測量系統(tǒng)的輸入、 輸出保持線性關(guān)系的程度。 擬合原理 —— 使標(biāo)定曲線上的所有點(diǎn)與擬合直線的偏差的平方之和最小。 定義為：輸出量變化 ?y 與引起該變化的輸入量變化 ?x 之比。 等于各個(gè)環(huán)節(jié) 靈敏度的乘積 如果測量系統(tǒng)有多個(gè)環(huán)節(jié)組成， 那么總的靈敏度應(yīng)該等于 ？ 靈敏度越高，測量范圍越窄，系統(tǒng)穩(wěn)定性越差 。 等于各個(gè)環(huán)節(jié) 靈敏度的乘積 如果測量系統(tǒng)有多個(gè)環(huán)節(jié)組成， 那么總的靈敏度應(yīng)該等于 ？ 靈敏度越高，測量范圍越窄，系統(tǒng)穩(wěn)定性越差 。 滯后 回程誤差 %100FSm ax ???YHh?y x hmax YFS 0 產(chǎn)生原因 —— 內(nèi)、外摩擦， 磁滯等。 注： 由于引入誤差以測量上限為基準(zhǔn)， 故測量時(shí)應(yīng)使讀數(shù)盡量在量程的 1/3以上， 以防止測量值的相對誤差大于表的級別。 25 零漂： 在測量范圍最低值處的漂移， 稱為零點(diǎn)漂移，簡稱零漂。 26 測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 —— 是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)， 其輸出隨輸入而變化的關(guān)系。 CRCRL① 傳遞函數(shù) 是描述系統(tǒng)固有的特性， 與輸入 和系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)。 忽略質(zhì)量的彈簧阻尼系統(tǒng) 例如：考慮忽略質(zhì)量的彈簧阻尼系統(tǒng)，有： 一階系統(tǒng)微分