第3章傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)特性分析基礎(chǔ)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 時(shí)，可按 t分布表選取所需置信概率所對(duì)應(yīng)的置信系數(shù)。即 FSYXk m a x?? （ 311） 檢測(cè)系統(tǒng)靜態(tài)特性的主要參數(shù) 8. 死區(qū) 死區(qū)又叫失靈區(qū)、鈍感區(qū)、閾值等，它指檢測(cè)系統(tǒng)在量程零點(diǎn)（或起始點(diǎn)）處能引起輸出量發(fā)生變化的 最小輸入量 。 檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型主要有三種形式： ?時(shí)域分析用的微分方程； ?頻域分析用的頻率特性； ?復(fù)頻域用的傳遞函數(shù)。通常用H(jω)來(lái)表示。 一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 上述二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達(dá)式為 ? ? ? ?? ? 2200121Ys KHsXs SS ??????? （ 325） 上述二階系統(tǒng)的頻率特性表達(dá)式為 ? ? ? ?? ? 20012Yj KHjXjj??? ??????????????????????? （ 326） 一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 其幅頻特性表達(dá)式為 ? ? ? ?2 220012KA H j??????????? ??? ? ? ????? ??? ? ? ???? ? ? ????? （ 327） 其相頻特性表達(dá)式為 ? ?20012a r c t a n?????????????????? （ 328） 一階和二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 1．一階系統(tǒng)的時(shí)域動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 1) 時(shí)間常數(shù) τ 時(shí)間常數(shù)是一階系統(tǒng)的最重要的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，一階系統(tǒng)為階躍輸入時(shí)，其輸出量上升到穩(wěn)態(tài)值的 ％所需的時(shí)間，就為時(shí)間常數(shù)。 ζ=0，則二階測(cè)量系統(tǒng)對(duì)階躍的響應(yīng)將為等幅 無(wú)阻尼振蕩 ； ζ=1，二階測(cè)量系統(tǒng)對(duì)階躍的響應(yīng)為穩(wěn)態(tài)響應(yīng) KA疊加上一項(xiàng)幅值隨時(shí)間作指數(shù)減少的暫態(tài)項(xiàng)，稱(chēng)為 臨界阻尼； ζ1，暫態(tài)響應(yīng)為兩個(gè)幅值隨時(shí)間作指數(shù)減少的暫態(tài)項(xiàng)，且其中一個(gè)衰減很快，稱(chēng)為 過(guò)阻尼。 一階和二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) ?延遲時(shí)間 td 系統(tǒng)輸出響應(yīng)值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的 50％所需的時(shí)間，稱(chēng)為延遲時(shí)間。 ?超調(diào)量 σ 超調(diào)量為輸出響應(yīng)曲線的最大偏差與穩(wěn)態(tài)值比值的百分?jǐn)?shù)，即 ?衰減率 d 衰減振蕩型二階系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線上相差一個(gè)周期 T的兩個(gè)峰值之比稱(chēng)為衰減率。 一階和二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 由上式可得不失真檢測(cè)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為 ???????? jj eAXYeAH ????0)()()()()( （ 332） 滿(mǎn)足不失真測(cè)量的幅頻特性和相頻特性分別為 ?? 0)( AA ? 常數(shù) ???? ??)( 一階和二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 當(dāng) A(ω)不等于常數(shù)時(shí)所引起的失真為幅度失真，Φ(ω)與 ω之間不滿(mǎn)足線性關(guān)系所引起的失真為 相位失真 。 ?ω A(ω)段變化不超過(guò) 10%，但 Φ(ω)隨阻尼比的不同劇烈變化。 一階和二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 概述 傳感器和檢測(cè)系統(tǒng)靜態(tài)特性方程與特性曲線 傳感器和檢測(cè)系統(tǒng)靜態(tài)特性的主要參數(shù) 傳感器或檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 傳感器與檢測(cè)儀器的校準(zhǔn) 傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性 傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)特性分析基礎(chǔ) 傳感器與檢測(cè)儀器的校準(zhǔn) ?傳感器或檢測(cè)儀器在制造、裝配完畢后都必須一系列測(cè)試，以確定實(shí)際性能；為使其符合規(guī)定的精度等級(jí)要求，出廠前通常需經(jīng)過(guò)一一校準(zhǔn)。 傳感器或檢測(cè)儀器的靜態(tài)校準(zhǔn) ?靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件 靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件是指沒(méi)有加速度、振動(dòng)、沖擊 (除非這些參數(shù)本身就是被測(cè)物理量 )及環(huán)境溫度一般為室溫 (20177。 ?校準(zhǔn)器精度等級(jí)的確定 靜態(tài)校準(zhǔn)可分為 標(biāo)準(zhǔn)器件法 和 標(biāo)準(zhǔn)儀器法 ?靜態(tài)特性校準(zhǔn)的方法 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器的情況，將傳感器或檢測(cè)儀器全量程分成若干等間距點(diǎn)； 然后逐漸增加輸入值，記錄下被校準(zhǔn)傳感器與標(biāo)準(zhǔn)器相對(duì)應(yīng)的輸出值； 將輸入值順序減小，記錄下對(duì)應(yīng)的輸出值； 按 (2)、 (3)所述過(guò)程，對(duì)傳感器進(jìn)行循環(huán)多次測(cè)試，將數(shù)據(jù)用表格列出或作出曲線； 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確定被校準(zhǔn)傳感器的線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等指標(biāo)。由式（ 337）可得階躍響應(yīng)的峰值 M為 二階系統(tǒng) (ζ1)的單位階躍響應(yīng)為 由式（ 338）得： 可按式 (339)或圖 310求得阻尼比 ζ 式 337 式 338 式 339 傳感器或檢測(cè)儀器的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn) 如果測(cè)得階躍響應(yīng)的較長(zhǎng)瞬變過(guò)程，則可利用任意兩個(gè)過(guò)沖量 Mi和 Mi+n按式 (340)求得阻尼比 ζ。 傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性 ?影響可靠性的有 內(nèi)部因素 和 外部因素 。 可靠性基本概念 ?外因 是傳感器和檢測(cè)儀器所處工作環(huán)境中的外部設(shè)備的不可靠因素 ： （ 1） 外部電氣條件 （ 2） 外部空間條件 （ 3） 外部機(jī)械條件 為了保證傳感器和檢測(cè)儀器工作可靠，必須創(chuàng)造一個(gè)良好的外部環(huán)境 可靠性基本概念 常用可靠性參數(shù)指標(biāo) 可靠度 (Reliability) 可靠度是指產(chǎn)品或系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。這是電子產(chǎn)品，絕大多數(shù)數(shù)字設(shè)備的可靠度分布規(guī)律。
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