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檢測(cè)系統(tǒng)特性ppt課件-資料下載頁(yè)

2025-04-29 03:07本頁(yè)面
  

【正文】 比 n??一階測(cè)試系統(tǒng)的階躍響應(yīng)函數(shù)為 /1 ( ) ty t e ????l n [ 1 ( ) ]Z y t??tZ???1dZdt ???/( ) 1 ty t e ????l n[ 1 ( ) ]yt???兩邊取對(duì)數(shù):t- 二階測(cè)試系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 理論分析表明,二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)函數(shù)表明它的瞬態(tài)響應(yīng)是以 的圓頻率作衰減振蕩。 阻尼比 ?越大,超調(diào)量 M就越小,振蕩波形衰減越快。 21dn? ? ???2121( ) 1ln21ndMT?????????? M1:最大過(guò)沖量度 ? ωd:有阻尼固有頻率 例題: ? 某一階測(cè)量裝置的傳遞函數(shù)為 ,若用它測(cè)量頻率為 、 1Hz、 2Hz的正弦信號(hào),試求其幅度誤差。 當(dāng) τ=, w=2πf 時(shí) 幅度誤差 =(1A(w)) 100% 測(cè)量不確定度 一、測(cè)量不確定度的含義 ? 定義 : 是測(cè)量結(jié)果含有的一個(gè)參數(shù),用以表征合理的賦予被測(cè)量量值的分散性 。 ? 測(cè)量結(jié)果的表示: ? 測(cè)量結(jié)果并非一個(gè)確定值,而是包含分散的無(wú)數(shù)個(gè)可能值所處的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量不確定度正是這個(gè)區(qū)間的度量。 Y y U??被測(cè)量的估計(jì) 測(cè)量不確定度 與檢測(cè)系統(tǒng)的組成和各組成環(huán)節(jié)有關(guān) 二、測(cè)量不確定度產(chǎn)生的原因 ① 由被測(cè)對(duì)象本身引起的不確定性 性質(zhì)、狀態(tài)、條件以及被測(cè)量的種類、狀態(tài) ② 因檢測(cè)理論的假定產(chǎn)生的不確定性 實(shí)際情況與假定情況不符 ③ 檢測(cè)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)所使用的材料性能和制造技術(shù)引起的不確定性 ④ 檢測(cè)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)動(dòng)力源的變化引起的不確定性 電流、電壓、氣壓、液壓等 ⑤ 檢測(cè)系統(tǒng)器件特性變化引起的不確定性 偏離設(shè)定值 ⑥ 檢測(cè)環(huán)境引起的不確定性 環(huán)境條件(溫度、濕度、氣壓等)差異 器件的性能 ⑦ 檢測(cè)方法不確定性 檢測(cè)方法、采樣方法、測(cè)量重復(fù)次數(shù)、取樣時(shí)間 ⑧ 檢測(cè)人員造成的不確定性 人員視覺(jué)、讀數(shù)誤差、經(jīng)驗(yàn)、熟練程度、精神方面原因(疲勞) 三、測(cè)量不確定度產(chǎn)生的原因 四、測(cè)量不確定度的評(píng)定方法 (一)標(biāo)準(zhǔn)不確定的評(píng)定 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評(píng)定 用統(tǒng)計(jì)分析方法獲得的不確定度評(píng)定,稱為 A類評(píng)定 在相同測(cè)量條件下得到若干獨(dú)立觀測(cè)值: 其算術(shù)平均值為 如果用任一獨(dú)立測(cè)量值 qi作為被測(cè)量的估計(jì)值 , 其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評(píng)定為: 211 ()1niiiu q qn ???? ?12, , , nq q qq 如果用這些觀測(cè)值的平均值表示被測(cè)量的估計(jì)值,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評(píng)定為: 211()( 1 )niiiu q qnn ???? ?(一)標(biāo)準(zhǔn)不確定的評(píng)定 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 B類評(píng)定 ?通過(guò)非統(tǒng)計(jì)分析法得到的不確定度 , 稱為 B類評(píng)定 。 ?分析影響被測(cè)量估計(jì)值的全部信息 , 如以前的測(cè)量數(shù)據(jù) 、 有關(guān)儀器和裝置的一般知識(shí) 、 使用說(shuō)明書 、 檢驗(yàn)證書 、 其他報(bào)告或手冊(cè)提供的數(shù)據(jù) 。 ?需要深刻了解有關(guān)測(cè)量知識(shí) 、 測(cè)量過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)積累 。 例:若已知觀測(cè)值分布區(qū)間半寬 a,對(duì)于正態(tài)分布: ? 對(duì)于均勻分布: ? 若觀測(cè)值取自資料,且說(shuō)明該觀測(cè)值的測(cè)量不確定度 Ui是標(biāo)準(zhǔn)差的 k倍,則該觀測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 3iau ?3iau ?iiUuk?(二)自由度及其確定 ? 含義: 自由度定量表征了不確定評(píng)定的質(zhì)量。自由度越大表示不確定度的評(píng)定結(jié)果越可信,評(píng)定質(zhì)量越高。 ? 確定方法: 若某量等于若干項(xiàng)變量之和,則該量的自由度等于和的項(xiàng)數(shù)減去對(duì)和的限制數(shù)。 – 例: n個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值方差的自由度為 n1。 – 不確定度的自由度等于不確定度計(jì)算表達(dá)式中總和所包含的項(xiàng)數(shù)減去各項(xiàng)之間存在的約束條件。 ( 1)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 A類評(píng)定的自由度 ( 2)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 B類評(píng)定的自由度 是 u的標(biāo)準(zhǔn)差, 稱為 u的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 1vn??21()2 ( )vuu??()u? ()uu?? 根據(jù)確定 u時(shí)的信息來(lái)源判斷 u的可信程度 ? 對(duì) u的估計(jì)有 80%的把握,則 ? 來(lái)源越可靠,自由度越大。 ? 若有一定的主觀判斷因素,則可取較小數(shù)值,如5以下。 () 20%uu? ?(三)測(cè)量不確定度的合成 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ( 1)對(duì)任何一個(gè) 直接測(cè)量量 ,由于有若干個(gè)相互獨(dú)立的因素影響它的估計(jì)值,因此 xi對(duì)應(yīng)若干標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 , xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ui為: 12, , ,x i x i x imu u u2 2 212i x i x i x i mu u u u? ? ? ?( 2)對(duì)于 間接測(cè)量量 若每個(gè)直接測(cè)量量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為 ,則 y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為: 此時(shí)測(cè)量結(jié)果就可以表示為: 12( , , )Ny f x x x?12, Nx x x12, , , Nu u u2 2 2 2 2 21212( ) ( ) ( )cNNf f fu u u ux x x? ? ?? ? ? ?? ? ?cY y u??(三)測(cè)量不確定度的合成 展伸不確定度 在一些高精度比對(duì)或與安全、健康相關(guān)的測(cè)量中,希望給出測(cè)量結(jié)果的區(qū)間,使被測(cè)量的各次觀測(cè)值以大概率被包含在區(qū)間內(nèi)。這個(gè)區(qū)間寬度的一半稱為展伸不確定度或擴(kuò)展不確定度。 1, ( )NiipU k u k t vcpvuctt?????4c4ipv=是 合 成 標(biāo) 準(zhǔn) 不 確 定 度 的 的 自 由 度uuv包 含 因 子 : k=t (v)則 根 據(jù) 置 信 概 率 P 和 自 由 度 v 查 分 布 表 得 到 。k=23Y=y U
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