【正文】 干擾竄入測(cè)試裝置有三條主要途徑 ： 測(cè)試系統(tǒng) 信 道 干 擾 電 磁 干 擾 電 源 干 擾 第六節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的干擾及抗干擾措施 (1) 電磁干擾：干擾以電磁波輻射方式經(jīng)空間串入測(cè)量系統(tǒng)。計(jì)算表明，對(duì)二階系統(tǒng)當(dāng) ζ= 時(shí)，在 0～ 0. 58ωn的頻率范圍內(nèi)，幅頻特性 A（ ω） 的變化不超過(guò) 5％ ，同時(shí)相頻特性 φ(ω)也接近于直線，因而所產(chǎn)生的相位失真也很小。 第五節(jié) 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件 如果時(shí)間常數(shù)越小，則裝置的響應(yīng)越快，近于滿足測(cè)試不失真條件的頻帶也越寬。 表明這個(gè)裝置輸出的波形和輸入波形精確地一致，只是幅值放大了 倍和在時(shí)間上延遲了 而已。 （ 2） 當(dāng) ξ≥ 1時(shí) ,系統(tǒng)為 臨界阻尼或過(guò)阻尼系統(tǒng) 。一般取 ? ?0 .6 5 ~ 0 .7? ?? ?0 .6 ~ 0 .8 n???第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 圖示的是一個(gè)測(cè)力彈簧秤，它是一個(gè)二階系統(tǒng)。在 段，可用斜率為 40dB/10倍頻的直線來(lái)近似。 1???1???1?1???第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 圖示液柱式溫度計(jì) ，以 表示溫度計(jì)的輸入信號(hào)就是被測(cè)溫度，以 表示溫度計(jì)的輸出信號(hào)就是示值溫度，則 輸入與輸出間的關(guān)系 為： 式中， R是傳導(dǎo)介質(zhì)的熱阻， C是溫度計(jì)的熱容量。 11 1 011 1 0()mmmmnnnnb s b s b s bHsa s a s a s a????? ? ? ??? ? ? ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 五、一階、二階系統(tǒng)的特性 一階系統(tǒng) 如圖，裝置分屬于力學(xué)、電學(xué)范疇，但均屬于一階系統(tǒng)，均可用一階微分方程來(lái)描述。 ()A?()( ) ( )()YAHX??????( ) a r g ( j ) ( ) ( )yxH? ? ? ? ? ? ?? ? ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 1. 幅頻特性、相頻特性 ? ? ? ? ? ????? jeAH ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 幅頻特性曲線 相頻特性曲線 Ar=1 ω= ω=1 ω=2 ω= ω=4 第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 ? ? ? ???? XYH ?)(2. 頻率響應(yīng)函數(shù)的求法 1）在系統(tǒng)的傳遞函數(shù)已知的情況下，只要令 H(s)中 s=jω便可求得。 3） H(s) 只反映系統(tǒng)傳輸特性而不拘泥于系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。 第二節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 六、其他 五 、漂移 五個(gè)常用靜態(tài)特性指標(biāo)： 線性度、靈敏度、分辨力、回程誤差、漂移。 在同樣的測(cè)試條件下，若在全量程輸出范圍內(nèi)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間差值最大者為 hmax，則定義回程誤差為： 回程誤差 = 第二節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性 四、回程誤差（遲滯） 五 、漂移 產(chǎn)生漂移的原因： ? 儀器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化； ? 周圍環(huán)境的變化對(duì)輸出的影響 (溫漂 )。 4 可調(diào)范圍 通常用有效量程的高端和低端的相互關(guān)系來(lái)表示。 00by x Sxa??輸入、輸出信號(hào)不隨時(shí)間變化 ? ?2 3 21 2 3 1 2 3y S x S x S x S S x S x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 非線 性度 是指測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)際輸入輸出特性曲線對(duì)理想線性輸入輸出特性的 接近或偏離程度 。即若 則 在分析眾多輸入同時(shí)加在系統(tǒng)上所產(chǎn)生的總效果時(shí)，可以先分別分析單個(gè)輸入（假定其他輸入不存在）的效果，然后將這些效果疊加起來(lái)以表示總的效果。 2)當(dāng)系統(tǒng)特性已知，輸出可測(cè)量，可以通過(guò)它們推斷導(dǎo)致該輸出的輸入量。第二講 測(cè)試系統(tǒng) ? 測(cè)試系統(tǒng)及其主要性質(zhì) ? 測(cè)試系統(tǒng)的特性 – 靜態(tài)特性 – 動(dòng)態(tài)特性 – 在典型輸入下的響應(yīng) – 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件 – 測(cè)試系統(tǒng)的干擾及抗干擾技術(shù) ? 測(cè)試系統(tǒng)的干擾及抗干擾技術(shù) 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) 第二講 測(cè)試系統(tǒng)特性分析 第一節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)及其主要性質(zhì) 測(cè)試系統(tǒng)是執(zhí)行測(cè)試任務(wù)的傳感器、儀器和設(shè)備的總稱。 1)當(dāng)輸入、輸出能夠測(cè)量時(shí) (已知 )，可以通過(guò)它們推斷系 統(tǒng)的傳輸特性。 1） 疊加原理 幾個(gè)輸入所產(chǎn)生的總輸出是各個(gè)輸入所產(chǎn)生的輸出疊加的結(jié)果。 測(cè)試裝置的 靜態(tài)特性 就是在靜態(tài)測(cè)試情況下描述實(shí)際測(cè)試裝置與理想定常線性系統(tǒng)的接近程度。 3 有效量程 或 工作量程 是指被測(cè)量的某個(gè)數(shù)值范圍，在此范圍內(nèi)測(cè)量?jī)x器所測(cè)得的數(shù)值，其誤差均不會(huì)超過(guò)規(guī)定值。 m a x 100%ihA ?表征在全量程測(cè)量范圍內(nèi)，當(dāng)輸入量由小到大（正行程）或由大到?。ǚ葱谐蹋r(shí)，輸入 輸出曲線 不一 致的程度。 ? 可靠性：與測(cè)試裝置無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)的一種描述。 2） H(s)與輸入 x(t)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān)，它只表達(dá)了系統(tǒng)的傳輸特性。 稱之為系統(tǒng)的 相頻特性 。 分析并了解一、二階環(huán)節(jié)的傳輸特性是分析并了解高階、復(fù)雜系統(tǒng)傳輸特性的基礎(chǔ)。 點(diǎn)稱轉(zhuǎn)折頻率。在 段， A(ω)可用 0dB水平線近似。為了減小測(cè)試裝置本身動(dòng)態(tài)特性所引起的測(cè)量誤差，要選擇恰當(dāng)?shù)墓逃蓄l率和阻尼比的組合。 ? ?????10tx0?t0?t? ? ?tety ??? 11)( ?ty? ? ssX 1?第四節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)在典型輸入下的響應(yīng) 二階系統(tǒng)對(duì)單位階躍輸入的響應(yīng)： （ 1）當(dāng)阻尼比 ξ＝ 0時(shí) ,系統(tǒng)處于等幅持續(xù)振蕩 狀態(tài) ,因此系統(tǒng)不能無(wú)阻尼。其中 和 都是常量。 對(duì)于含有多種頻率成分的信號(hào)，既存在幅值失真，也存在相位失真。一般來(lái)說(shuō)，在 ζ～ ，可以獲得較為合適的綜合特性。機(jī)械振動(dòng)或沖擊會(huì)對(duì)測(cè)試系統(tǒng) (尤其是傳感器 )產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾；光線會(huì)對(duì)測(cè)量裝置中的半導(dǎo)體元件產(chǎn)生干擾；溫度的變化會(huì)導(dǎo)致電路參數(shù)和工作點(diǎn)的變化，產(chǎn)生干擾；此外，還有電磁的干擾等等