【正文】 測得各時(shí)刻 t對(duì)應(yīng)的 y(t)值，作 曲線，時(shí)間常數(shù)為： )](1l n [ tyz ??zt?????2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 64 測量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其測量（續(xù)） 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 方法 1：使用最大超調(diào)量確定阻尼比 方法 2：利用任意兩個(gè)超調(diào) 量來求阻尼比 式中： 211ln M????? ?????22 2 24nn n????? ?ln ininMM? ?? d??/21dn? ? ???2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 65 測量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其測量（續(xù)） ? （ 2） 頻域測定法 ? 利用正弦激勵(lì)，可得到系統(tǒng)的幅頻特性，求出一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)、二階系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比 由一階系統(tǒng)幅頻特性求時(shí)間常數(shù) A(w)= 1/???2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 66 測量系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其測量（續(xù)） ? 二階系統(tǒng)的幅頻特性 20 12n? ? ???20121rAA ??? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 67 本章小結(jié) ? 本章根據(jù)電子測量的基本對(duì)象 — 信號(hào)與系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)地闡述了電子測量的基本方法。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 53 測試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述 —— 數(shù)學(xué)模型（續(xù)） ? 對(duì)于穩(wěn)定的常系數(shù)線性系統(tǒng)，可用傅里葉變換代替拉氏變換 ? 頻率特性是在初始條件為零的情況下，輸出的傅里葉變換和輸入的傅里葉變換之比 ? 從物理意義上說，通過傅里葉變換可把滿足一定條件的任意信號(hào)分解成不同頻率的正弦信號(hào)之和。 ? 原來的標(biāo)準(zhǔn)把測量儀器的誤差用基本誤差和附加誤差來表示 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 45 電子測量儀器的技術(shù)條件及誤差的表示方法（續(xù)） ? 測量儀器的工作特性 （ 技術(shù)指標(biāo) ） 包括 ① 誤差； ② 穩(wěn)定性； ③ 分辨力； ④ 有效范圍 （ 量程 ） ； ⑤ 測試速率；⑥ 可靠性 等 ? 測量儀器的容許誤差可用工作誤差 、 固有誤差 、 影響誤差 、 穩(wěn)定誤差等來描述 。 ? 如電源電壓變化 10％ 引起示值變化 1％ (相對(duì)誤差 )； 溫度變化 1oC引起示值變化 103(引用誤差 ) 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 43 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） (7)輸入電阻與輸出電阻 ? 輸入電阻與輸出電阻值對(duì)于組成測量系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)而言甚為重要。 ? ③ 故障率或失效率 —— 平均無故障時(shí)間 MTBFF的倒數(shù) 。 例如一溫度測量系統(tǒng)的測量范圍是－ 60～ +1200C，那么它的量程為 1800C m a x m i n||R x x??2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 37 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 1） 遲滯 亦稱 “ 滯后 ” 或 “ 回差 ” ， 表征測量系統(tǒng)在全量程范圍內(nèi) ，輸入量由小到大 （ 正行程 ） 或由大小到 （ 反行程 ） 兩者靜態(tài)特性不一致的程度 。 例如可以通過測量系統(tǒng)的調(diào)零機(jī)構(gòu)或者由軟件扣除 。 ? 正弦測試技術(shù)可以測線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)，線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參量是指系統(tǒng)的阻抗、增益或損耗、相移、群延遲和非線性失真度，以及這些參量隨頻率變化的情況 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 29 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)測量 ③ 動(dòng)態(tài) （ 脈沖 ） 測試技術(shù) ， ? 自然界存在大量瞬變沖激的物理現(xiàn)象 ， 如力學(xué)中的爆炸 、 沖擊 、 碰撞等 ， 電學(xué)中的放電 、 閃電 、 雷擊等 ，對(duì)這類隨時(shí)間瞬變對(duì)象進(jìn)行測量 ， 稱為動(dòng)態(tài)測量和瞬態(tài)測量 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 22 集中式與分布式的多路測量 ? x 1模擬復(fù)用器x 2x nA/D 處理器 D/A模擬分路器y 1y 2y n執(zhí)行機(jī)構(gòu)或顯示器多路多路2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 23 集中式與分布式的多路測量 （續(xù)） ? （ a）網(wǎng)絡(luò)化測量系統(tǒng) （ b）無線電遙測系統(tǒng) 發(fā)射機(jī)載波調(diào)制多路測量設(shè)備傳感器傳感器傳感器信息信息信息接收機(jī)載波調(diào)制分路設(shè)備記錄處理或計(jì)算機(jī)發(fā)送端接收端PL C 前端機(jī) 計(jì)算機(jī) 顯示器智 能傳感器模擬I/O開關(guān)I/O數(shù) 據(jù)采集站壓力溫度電壓阻抗報(bào)答狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)總線2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 24 頻域、時(shí)域、數(shù)域及隨機(jī)域測量 ：幅值和相位隨頻率的變化 （ 1） 正弦波點(diǎn)頻法 （ 2） 正弦波掃頻法 ： —— 幅值隨時(shí)間的變化 測試信號(hào)是脈沖 、 方波及階躍信號(hào) 頻域測量和時(shí)域測量是測量線性系統(tǒng)性能的兩種方法，是從兩個(gè)不同的角度去觀測同一個(gè)被測對(duì)象，其結(jié)果應(yīng)該是一致的。 記憶系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系是一般是微分或差分方程 。 ? 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。 ? 例如 ， 矩形脈沖 、 正弦脈沖等 。 ? 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。因?yàn)殡娮訙y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 （ 6）易于實(shí)現(xiàn)測量過程的自動(dòng)化和測量儀器智能化 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 5 電子測量的內(nèi)容 ? 從廣義上說，電子測量是泛指以電子科學(xué)技術(shù)為手段而進(jìn)行的測量，即以電子科技理論為依據(jù)，以電子測量儀器和設(shè)備為工具，對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測量。2022/5/27 1 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 趙志斌 電力系電信教研室 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 2 第 2章 測量方法與測量系統(tǒng) 2． 1 電子測量的基本原理 2． 2 電子測量的對(duì)象 —— 信號(hào)與系統(tǒng) 2. 3 測量方法的分類概述 2． 4 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性 2. 5 測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 2022/5/27 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 3 電子測量的基本概念 電子測量的意義 ? 20世紀(jì) 30年代，便開始了測量科學(xué)與電子科學(xué)的結(jié)合，產(chǎn)生了電子測量技術(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。 ? 從狹義上講，電子測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)行的測量。 ? 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。 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) 。 即系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系或系統(tǒng)的功能 。 ? 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) 。 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)。 瞬態(tài)測試技術(shù)有兩種方式： ? 一種是測量有源量 ， 測量幅值隨時(shí)間呈非周期形變化（ 突變 、 瞬變 ） 的電信號(hào)； ? 另一種是測量無源量 ， 是以最