工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)-2測(cè)量裝置基本特性(編輯修改稿)
2025-04-18 00:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 .0 0 2 s? ?故時(shí)間常數(shù) 越小失真越小。 理想情況： )(1)( 常數(shù)??A 0)( ??????tttx 20s in)( ?? ?)( ?ty解： 當(dāng) 時(shí)， ， 2?? )2( ?A )2( ???當(dāng) 時(shí)， ， )20( ???)20( ?A20??) i n(0 7 ) i n()( ???? ttty 由于時(shí)間常數(shù) 太大，測(cè)量結(jié)果與被測(cè)對(duì)象相差較大 (誤差大 )，且頻率越高誤差越大。 ?第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 yt ( ) 0 . 9 9 9 s i n ( 2 t 0 . 0 0 4 ) 0 . 2 9 9 s i n ( 2 0 t 0 . 0 4 )? ? ? ?若 ，則 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 ?/u 1)()( tedtthty ???? ?一階系統(tǒng)階躍響應(yīng) )(t?t0??1??2?3 ?4 t0)(th一階系統(tǒng)脈沖響應(yīng) ??/1 1)]([)( tesHLth ?? ??時(shí)間常數(shù)越小，響應(yīng)越快。 第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 稱重 (應(yīng)變片 ) F 2. 二階系統(tǒng) (裝置 ) 加速度計(jì) 第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 LRC振蕩回路 RLC)(u tx )(u ty)()()()( uuu2u2 txtydt tdyRCdt tydLC ???LC/1n ?? 2// LCR?? 1?Sn? —— 固有角頻率； ? —— 阻尼度 (比 )； S —— 靜態(tài)靈敏度。 )()()(2)( u2nu2nun2u2txStydt tdydttyd ???? ???第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 N S)(t?)(ti xtf ()yt()mckd t d tJ c G t k i tdtdt2i2( ) ( ) ( ) ( )?? ?? ? ?動(dòng)圈式儀表 測(cè)力彈簧 JG /n ?? mk /n ??GJc 2/?? kmc 2/?? 特征 振蕩 GkS /i? kS /1?第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 d y t dy tm c ky t x tdtdt2f2( ) ( ) ( ) ( )? ? ?河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 )(2)(11)()()(n2n ????????jjXjYjH????2n222n)(4])(1[1)(?????????A2nn)(1)(2a r c t a n??????????)(2nn22n2)()()(????????sssXsYsHd y t dy t y t S x tdtdt22n n n2( ) ( )2 ( ) ( )? ? ? ?? ? ?理想情況： )(1)( 常數(shù)??A??? ?)( 阻尼度 ， 固有頻率 越 高，失真越小 ??nf第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 d y t dy ta a a y t b x tdtdt22 1 0 02( ) ( ) ( ) ( )? ? ?aan 0 2/? ?aaa1022? ?S b a00/1??河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 二階系統(tǒng)幅頻特性 二階系統(tǒng)相頻特性 第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 21012345 210)(?A ?90?n?? / 4n?? / 4)(???180?河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 例： 用 ， 的二階系統(tǒng)去測(cè)量 的正弦變化力時(shí)，求幅值誤差和相位誤差。 f n 8 0 0 H z? ?? Hz4 0 0?f解： AAAA 22( ) ( 0 ) 1( ) 1 1 8 %( 0 ) ( 1 0 . 5 ) ( 2 0 . 4 0 . 5 )??? ?? ? ? ?? ? ? ??28 r c t a n)0()()(2 ????????? ?????? 0 0/4 0 0// nn ??? ff?? 由于阻尼度 ，固有頻率 也較低，幅值誤差和相位誤差都較大。 ?? nf第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 阻尼度 ，固有頻率 越高，響應(yīng)越快。 ??nf二階系統(tǒng)脈沖響應(yīng) 二階系統(tǒng)階躍響應(yīng) 01000二階系統(tǒng)脈沖響應(yīng) 01000第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 阻尼度和固有頻率的作用： 第三節(jié) 測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 測(cè)量裝置的輸出 y(t)與輸入 x(t)應(yīng)滿足下列關(guān)系： 第五節(jié) 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量的條件 第二章 測(cè)量裝置的基本特性 該裝置的輸出波形與輸入波形精確地一致，只是幅值放大了A0倍，時(shí)間上延遲了 t0。這種情況下，認(rèn)為測(cè)量裝置具有不失真測(cè)量的特性。 t x(t) y(t) 0t時(shí)域條件 )()( 00 ttxAty ??河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 第五節(jié) 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件 拉氏變換： )()( 00 ttxAty ?? )()( 00 sXeAsY st???js ?將 代入上式，不失真測(cè)量系統(tǒng)條件為： 頻域條件 AA 0()? ??常數(shù) t 0()? ? ? ?? ? ?河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 實(shí)際情況下，輸入信號(hào)頻率不同，輸出的幅值和相位都不同，因此會(huì)產(chǎn)生幅值和相位失真，且頻率越高失真越大。 第五節(jié) 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件 河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 ?? 對(duì)一階測(cè)量裝置， 時(shí)間常數(shù) 越小越好 。失真小，響應(yīng)快，滿足不失真測(cè)量條件的頻帶寬。 ?當(dāng) 時(shí)，幅值誤差 。 ?? ? A ( ) 1 .9 %?? ?A ( ) 2 .5 %?? ? ?? ? 對(duì)二階測(cè)量裝置， 阻尼度 、固有頻率 越高越好 。幅頻特性 接近于常數(shù)，相頻特性 也近似于線性關(guān)系。失真小、響應(yīng)快、滿足不失真條件的頻帶寬。 ~??nf )(?A)(??第五節(jié) 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件 當(dāng) ， 時(shí)， 。 AA 0()? ??常數(shù) ???? ??0)( t河南科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院
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