【正文】 儀器測(cè)量誤差的影響 。 ? 為了保證測(cè)量?jī)x器示值的準(zhǔn)確 ， 儀器出廠前必須由檢驗(yàn)部門(mén)對(duì)誤差指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn) 。 分為電氣工作特性和一般工作特性兩類 ? 儀器的工作條件： 分基準(zhǔn) 、 額定和極限三種 。 ? 儀器的用途：是研制或使用儀器的目的 ， 它決定了儀器的功能 ， 同時(shí)與儀器的工作條件 、 工作特性等密切相關(guān) 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 44 電子測(cè)量?jī)x器的技術(shù)條件及誤差的表示方法 ? 技術(shù)條件是規(guī)定儀器的用途 、 工作特性 、 工作條件 ， 以及運(yùn)輸 、 貯存條件的技術(shù)文件 。 ? 前一環(huán)節(jié)的輸出電阻 R01相當(dāng)于后面環(huán)節(jié)的信號(hào)源內(nèi)阻，所以 輸出電阻理想值應(yīng)為零 。 5)V等 。 2)oC、 相對(duì)濕度 60％ 177。 ? ② 影響系數(shù) —— 指示值變化與影響量變化量的比值 ? 一般儀器都有給定的標(biāo)準(zhǔn)工作條件 ， 例如環(huán)境溫度 20oC、相對(duì)濕度 60%、 大氣壓力 101． 33kPa、 電源電壓 220V等 。 ? ④ 有效度或可用度 M T B FM T B F + M T T RA ?平均無(wú)故障時(shí)間 ＝平均無(wú)故障時(shí)間＋平均修復(fù)時(shí)間2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 42 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 6） 穩(wěn)定性和影響系數(shù) ? ① 穩(wěn)定性 —— 穩(wěn)定性是指在規(guī)定工作條件范圍之內(nèi) ， 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)或儀器性能保持不變的能力 。 ? ② 可信任概率 P—— 表示儀表誤差在給定時(shí)間內(nèi)仍然保持在技術(shù)條件規(guī)定限度以內(nèi)的概率 。 反映產(chǎn)品是否耐用的一項(xiàng)綜合指標(biāo) 。 ? ③ 簡(jiǎn)化表示： 一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定準(zhǔn)確度等級(jí)指數(shù)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中 ， 常用 “ 精度 ” 作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來(lái)表征該產(chǎn)品的準(zhǔn)確程度 。 || 100%mHFSHY?????2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 38 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 2） 重復(fù)性 ? 表征測(cè)量系統(tǒng)輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí) ， 靜態(tài)特性不一致的程度 ? 重復(fù)性是指標(biāo)定值的分散性 ， 是一種隨機(jī)誤差 ， 可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)計(jì)算 S—— 子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差； K—— 置信因子 。 量程又稱滿度值 ， 表征測(cè)量系統(tǒng)能夠承受最大輸入量的能力 。 ? 對(duì)于一般測(cè)量?jī)x表的要求是：靈敏度應(yīng)該大而分辨力應(yīng)該小 . 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 36 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） ? （ 4） 測(cè)量范圍 、 量程 ? 測(cè)量范圍 —— 測(cè)量系統(tǒng)所能測(cè)量到的最小被測(cè)量 （ 輸入量 ） 與最大被測(cè)量 （ 輸入量 ） 之間的范圍 。 ? 對(duì)模擬式測(cè)量系統(tǒng)，其分辨力一般為最小分度值的1/2～ 1/5。 0yS? xy y=sxY=s + s x0 102022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 33 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 2） 靈敏度 是描述測(cè)量系統(tǒng)對(duì)輸入量變化反應(yīng)的能力 。 xy y=sxY=s + s x0 10非線性 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 32 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)（續(xù)） （ 1） 零位 （ 零點(diǎn) ） ? 當(dāng)輸入量為零 x=0時(shí) ， 測(cè)量 系統(tǒng)的輸出量不為零的數(shù)值 ? 零位值為 ? 零位值應(yīng)設(shè)法從測(cè)量結(jié)果中消除 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 31 測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo) 不線性時(shí)： y S x?20 1 2()y f x S S x S x? ? ? ? ??獲得靜態(tài)特性的方法： 對(duì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定或定期進(jìn)行校準(zhǔn)。 ? 測(cè)量系統(tǒng)的基本特性可由其輸入 、 輸出的關(guān)系來(lái)表征 ，它是測(cè)量系統(tǒng)所呈現(xiàn)出的外部特性 ， 并由其內(nèi)部參數(shù)也即系統(tǒng)本身的固有屬性所決定 。 瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)有兩種方式： ? 一種是測(cè)量有源量 ， 測(cè)量幅值隨時(shí)間呈非周期形變化（ 突變 、 瞬變 ） 的電信號(hào)； ? 另一種是測(cè)量無(wú)源量 ， 是以最典型的脈沖或階躍信號(hào)作被測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì) ， 觀察系統(tǒng)的輸出響應(yīng) （ 隨時(shí)間的變化關(guān)系 ） ， 即研究被測(cè)系統(tǒng)的瞬態(tài)特性 。 ②穩(wěn)態(tài)（交流）測(cè)試技術(shù)：正弦測(cè)試技術(shù) ? 用幅值隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電信號(hào)（最簡(jiǎn)單的周期性信號(hào)）作被測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì)，然后觀測(cè)在此激勵(lì)下的輸出響應(yīng)，以頻率為變量對(duì)被測(cè)線性系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。 ? 在電子測(cè)量中常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)信號(hào)有兩種： ? ① 幅值隨時(shí)間變化的信號(hào)： 指非周期性信號(hào) 、 幅值瞬變或躍變信號(hào) ； ? ② 頻率隨時(shí)間變化的信號(hào)： 指正弦波掃頻信號(hào)或頻率瞬變的周期性信號(hào) 。 2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 26 頻域、時(shí)域、數(shù)域及隨機(jī)域測(cè)量 （續(xù)） ：測(cè)量數(shù)字系統(tǒng)的功能和故障診斷 對(duì)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的基本方法是： ? 在輸入端加激勵(lì)信號(hào)，觀察由此產(chǎn)生的輸出響應(yīng)，并與預(yù)期的正確結(jié)果進(jìn)行比較，一致則表示系統(tǒng)正常；不一致則表示系統(tǒng)有故障。 從理論上講，時(shí)域函數(shù)的付里葉變換就是頻域函數(shù)，而頻域函數(shù)的付里葉逆變換也就是時(shí)域函數(shù)。 ? RLC測(cè)試儀 、 阻抗分析儀 、 網(wǎng)絡(luò)分析儀 、 頻率特性測(cè)試儀（ 掃頻儀 ） 、 晶體管特性圖示儀等儀器 ， 均包含有激勵(lì)信號(hào)源 。 （ 2） 間接測(cè)量 —— 對(duì)與未知待測(cè)量 y有確切函數(shù)關(guān)系的其他變量 x（ 或 n個(gè)變量 ） 進(jìn)行直接測(cè)量 ， 然后再通過(guò)函數(shù) ， 計(jì)算出待測(cè)量 y。 ? 系統(tǒng)是可控 —— 系統(tǒng)（事物內(nèi)部運(yùn)動(dòng)）能接收周?chē)h(huán)境的影響，變更系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ? 模擬系統(tǒng)是分析和處理模擬信號(hào)的系統(tǒng) ， ? 數(shù)字系統(tǒng)是分析和處理脈沖與數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng) 。 測(cè)量 、 分析或比較線性系統(tǒng)在正弦信號(hào)激勵(lì)下的響應(yīng) ， 就可以對(duì)系統(tǒng)的各種電氣特性作出全面的評(píng)價(jià) ( ) ( ) ( )Y K X? ? ??( ) ( )jtX e x t d t?? ?? ???? ?2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 17 被測(cè)系統(tǒng)的分類 （續(xù)） ? 即時(shí)系統(tǒng) （ 瞬時(shí)系統(tǒng)或無(wú)記憶系統(tǒng) ） ：系統(tǒng)在任何時(shí)刻 t的輸出都只與該時(shí)刻的輸入有關(guān)； ? 動(dòng)態(tài)系統(tǒng) （ 存儲(chǔ)系統(tǒng)或有記憶系統(tǒng) ） ：在時(shí)刻 t的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān) ， 而且還與該時(shí)刻以前或以后的輸入有關(guān) 。 ? 線性系統(tǒng)對(duì)任意輸入的響應(yīng)都可用傅氏變換表示 。 ? 系統(tǒng)模型指系統(tǒng)物理特性的數(shù)學(xué)抽象，即以數(shù)學(xué)表達(dá)式或具有理想特性的符號(hào)組合圖形來(lái)表征系統(tǒng)的輸入 輸出特性 22( ) ( ) ( ) ( )cccd u t d u tL C R C u t e td t d t? ? ?0 , 0(),0tetut?????? ??2022/5/27 現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù) 16 被測(cè)系統(tǒng)的分類 ? /輸出與多輸入 /輸出系統(tǒng) ? 線性系統(tǒng)滿足兩個(gè)基本條件： ① 疊加原理 。 即系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系或系統(tǒng)的功能 。 （ 6） 信號(hào)的空間分布結(jié)構(gòu) 許多信號(hào) ， 既具有時(shí)間特性 、 也還具有空間特性 ? 例如描述大氣壓隨海拔高度變化的信號(hào) ， 其自變量表示海拔高度；描述飛機(jī)機(jī)翼上應(yīng)變分布的信號(hào) ， 其自變量表示結(jié)構(gòu)尺寸； 2