概論及測試系統(tǒng)特性-文庫吧資料
2025-05-05 12:14本頁面
【正文】 ? 快速傅里葉變換（ FFT） ：隨著計(jì)算機(jī)以及數(shù)字信號分析技術(shù)的發(fā)展，可利用脈沖信號或隨機(jī)信號（如白噪聲）信號作為系統(tǒng)的輸入，運(yùn)用快速傅里葉變換（ FFT）技術(shù)，可很快得到頻率響應(yīng)函數(shù)。 ?在頻率響應(yīng)中，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入之比的復(fù)數(shù)關(guān)系，反應(yīng)了系統(tǒng)的動態(tài)特性。其中 —— A零階系統(tǒng)傳遞函數(shù) —— 1/(s+Pi)一階系統(tǒng)傳遞函數(shù) —— 1/(s2+2ζjωnjs+ω2nj)二階系統(tǒng)傳遞函數(shù) 01110111)( )()( asasasa bsbsbsbsX sYsHnnnnmmmm????????????????011 ???? ? bbb mm ?01110)()()(asasasabsXsYsHnnnn ?????? ?? ?????? ????????????????????2/)(1221 211)( rnj njnjjri i ssPsAsH ???對大多數(shù)測試裝置而言，可以假設(shè) 則簡化為 其中分母是變量 s的實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式，總可以分解為一次和二次的實(shí)系數(shù)因子式 常系數(shù)線性微分方程式的傳遞函數(shù) 頻率響應(yīng)函數(shù) ? ? 頻率響應(yīng) ：研究測試系統(tǒng)對 正弦輸入信號 的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 優(yōu)點(diǎn)： 直觀的反映了系統(tǒng)對不同頻率成分輸入信號的扭曲情況 。 )(/)()( sXsYsH ?)(/)()( ??? jXjYjH ?拉氏變換 富氏變換 22 )](I m [)](R e [)()( ???? jHjHjHA ???) ] )(I m [/)](( R e [)( ???? jHjHa r c t g?A ?傳遞函數(shù)的意義： 傳遞函數(shù)是我們對元件及系統(tǒng)分析研究與綜合的有力工具，作為代數(shù)方程，它使解算簡化、方便而直觀、避免了解微分方程的困難，且便于分析研究系統(tǒng)動態(tài)特性。 ? ，稱為 頻率響應(yīng)特性 。 ? 對該測試裝置的動態(tài)特性在時(shí)間域、頻率域作出分析和評價(jià)。一般測試裝置都是線性系統(tǒng)，其數(shù)學(xué)模型是常系數(shù)微分方程，經(jīng)過簡單運(yùn)算可求得其傳遞函數(shù)，該傳遞函數(shù)也就能描述測試裝置的固有動態(tài)特性。 ?研究測試裝置的動態(tài)特性的 意義 ：為了降低和消除測試裝 置的動態(tài)特性給測量帶來的誤差 ?動態(tài)特性的研究方法： ? 1理論方法（解析法） ： ? 建立數(shù)學(xué)模型。 A — 額定最大輸出值 回程誤差是很難修正的，因此，對傳感器而言必須嚴(yán)格限制 小結(jié) ?測試系統(tǒng)要有足夠的靈敏度，非線性度和回程誤差要盡可能小，才能使測試結(jié)果正確。當(dāng)輸出達(dá)到最大量程時(shí)，減少輸入量 x，這時(shí) x、 y關(guān)系沿上面的曲線變化 . 回程誤差 回程誤差： 測試裝置全量程 A內(nèi)的最大滯后量 Δhmax和 A之比值。 A—— 輸出額定最大量程 . ? 定度曲線： 靜態(tài)測試中，通常用試驗(yàn)的辦法求得裝置的輸入輸出關(guān)系曲線，稱之為 定度曲線。 ?非線性度 ? 非線性度： 指系統(tǒng)的輸出輸入之間的關(guān)系是否保持線性關(guān)系的一種度量 .即定度曲線（實(shí)際特性曲線）偏離其擬合直線（理想曲線）的程度。 ? 靈敏度漂移 ：在被測量不變和情況下 ，由于外界環(huán)境條件等因素的變化， 可能引起測試裝置輸出的變化，最后 表現(xiàn)為測試裝置靈敏度的變化。 ?靈敏度 S： S=Δy/Δx，對于特性呈直線關(guān)系的裝置， S=Δy/Δx =y/x=常量。 ? 靜態(tài)特性指標(biāo) ： 靈敏度 、 非線性度 和 回程誤差 ，此外有 分辨率 、 零點(diǎn)漂移 及 測量范圍 。 ② .系統(tǒng)的動特性 . 第二節(jié) 測試裝置的靜態(tài)特性 輸出 —— 輸入關(guān)系 ： y=a0+a1x+a2x2+…+ anxn （ 21） 式中 x—— 輸入的物理量 y—— 輸出量； a0， a1 ， a2 ,… an—— 常數(shù)。 因此，系統(tǒng)的特性對測量的影響很大。 測試的目的是通過系統(tǒng)的輸出 y（ t）確定系 統(tǒng)的輸入 x（ t） 。 隨機(jī)信號可作為非周期函數(shù)處理 . ffxdffxfff??? ?? )()( 000?周期信號與非周期信號頻譜的比較 周期信號的頻譜相當(dāng)于力學(xué)中的集中載荷，非周期信號的頻譜相當(dāng)于力學(xué)中的分布載荷 . ?系統(tǒng) ， 輸入和輸出 ? 工程測試問題 ：處理輸入量或被測量 x(t)、系統(tǒng)的傳輸或轉(zhuǎn)換特性 h(t)和輸出量 y(t)三者之間的關(guān)系 ?已知系統(tǒng)特性 H，通過觀察分析輸出信號 Y，推斷其相應(yīng)的輸入信號或被測量 X，即 測量 ?已知輸入信號 X，通過觀察分析輸出信號 Y，推斷其系統(tǒng)特性 H，即系統(tǒng)或儀器的 定度過程 ?已知輸入信號 X和系統(tǒng)特性 H，可以推斷和估計(jì)出系統(tǒng)的輸出量，此為 輸出信號預(yù)測 。 ?與頻率對應(yīng)的縱坐標(biāo)是正弦函數(shù)的幅值 . ?????? ????? tfkktftftx T 000 2)12s i n (121... ... ..)6s i n (31)2s i n (4)( ?????非周期函數(shù)的分解（傅氏變換） 對上式進(jìn)行傅里葉變換
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