機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2024-09-11 22:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由 . 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 設(shè)測(cè)試系統(tǒng)的輸出 y(t)與輸入 x(t)滿足關(guān)系 y(t)=A0x(tt0) 系統(tǒng)不失真測(cè)量的條件 第二章、測(cè)試裝置的基本特性 該測(cè)試系統(tǒng)的輸出波形與輸入信號(hào)的波形精確地一致，只是幅值放大了 A0倍，在時(shí)間上延遲了 t0而已。這種情況下， 認(rèn)為測(cè)試系統(tǒng)具有不失真的特性。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 y(t)=A0x(tt0) ? Y(ω)=A0ejωt0X(ω) 系統(tǒng)不失真測(cè)量的條件 不失真測(cè)試系統(tǒng)條件的幅頻特性和相頻特性應(yīng)分別滿足 A(ω)=A0=常數(shù) φ(ω)= –t0ω 做傅立葉變換 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? A（ ω ）不等于常數(shù)時(shí)所引起的失真稱為 幅值失真 ，φ(ω) 與 ω 之間的非線性關(guān)系所引起的失真稱為相位失真 。 ? 應(yīng)當(dāng)指出，滿足上式 波形不失真 的條件后，裝置的輸出仍滯后于輸入一定的時(shí)間。如果測(cè)量的目的只是精確地測(cè)出輸入波形，那么上述條件完全滿足不失真測(cè)量的要求。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 如果測(cè)量的結(jié)果要用來(lái)作為反饋控制信號(hào)，那么還應(yīng)當(dāng)注意到輸出對(duì)輸入的時(shí)間滯后有可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這時(shí)應(yīng)根據(jù)具體要求，力求 減小時(shí)間滯后。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 A（ ω ）不等于常數(shù)時(shí)所引起的失真稱為 幅值失真 ， ? 幅值誤差的計(jì)算 (常用相對(duì)誤差表示 ): ? ?=[A0–A（ ?） ]/A0 100% 舉例 ? 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 對(duì)于 單一頻率 成分的信號(hào)，因?yàn)橥ǔ＞€性系統(tǒng)具有頻率保持性，只要其幅值未進(jìn)人非線性區(qū)，輸出信號(hào)的頻率也是單一的，也就無(wú)所謂失真問(wèn)題。對(duì)于含有多種頻率成分的，顯然既引起幅值失真，又引起相位失真。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 實(shí)際測(cè)量裝置不可能在非常寬廣的頻率范圍內(nèi)都滿足上式的要求，所以最優(yōu)良的測(cè)量裝置既會(huì)產(chǎn)生幅值失真，也會(huì)產(chǎn)生相位失真。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 對(duì)實(shí)際測(cè)量裝置，即使在某一頻率范圍內(nèi)工作，也難以完全理想地實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量。人們只能努力把波形失真限制在一定的誤差范圍內(nèi)。為此，首先要選用合適的測(cè)量裝置，在測(cè)量頻率范圍內(nèi)，其幅、相頻率特性接近不失真測(cè)試條件。其次，對(duì)輸入信號(hào)做必要的前置處理，及時(shí)濾去非信號(hào)頻帶內(nèi)的噪聲。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 一階系統(tǒng) 從實(shí)現(xiàn)測(cè)量不失真條件和其它工作性能綜合來(lái)看，對(duì)一階裝置而言，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。 所以一階裝置的時(shí)間常數(shù)，原則上越小越好。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 二階系統(tǒng) 計(jì)算表明： 在 ζ ～，在 0～ 0. 58ω n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。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)量方法 對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般以經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的 “ 標(biāo)準(zhǔn) ” 靜態(tài)量作為輸入，繪
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