清华大学：《测试与检测技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）测试与检测系统的描述

二、测试与检测系统的描述 测试与检测系统(1) 、测试与检测系统的描述 ●1、静态特性 2、动态特性 3、负载效应 测试与检测技术基础一

二、测试与检测系统的描述 测试与检测技术基础 测试与检测系统（1） ● 1、静态特性 ● 2、动态特性 ● 3、负载效应 二、测试与检测系统的描述

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 测试与检测系统(2) 1、静态特性 ●静态测量系统的特性,是用以表达 输入与输出的关系,仅用代数方程 就可以描述。 (1)误差表达 (2)静态特性 测试与检测技术基础一

1、静态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（2） ● 静态测量系统的特性，是用以表达 输入与输出的关系，仅用代数方程 就可以描述。 ●（1）误差表达 ●（2）静态特性 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性2 测试与检测系统(3) (1)误差表达 ●绝对误差:测量结果与被测参量真 值之间所存在的差值的绝对值。 Q 式中:6一测量的绝对误差;X 测量所得值:Q-待测参数真值 绝对误差反映了测量的精度。 测试与检测技术基础一

（1）误差表达 测试与检测技术基础 测试与检测系统（3） ● 绝对误差：测量结果与被测参量真 值之间所存在的差值的绝对值。 ●式中：δ－测量的绝对误差； x －测量所得值；Q－待测参数真值 ● 绝对误差反映了测量的精度。 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 2  = x −Q

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性3 测试与检测系统(4) (1)误差表达 相对误差:绝对误差与测量所得值的比 较。 E=×100%≈一×1009 式中e一相对误差。 相对误差用来评价不同被测值的精度。如测 量100mm与测量10m的尺寸,如果其绝对误差 都是0.01mm,显然,测量100mm的精度高得多。 测试与检测技术基础

（1）误差表达 测试与检测技术基础 测试与检测系统（4） ● 相对误差：绝对误差与测量所得值的比 较。 ● 式中ε－相对误差。 ● 相对误差用来评价不同被测值的精度。如测 量100mm与测量10mm的尺寸，如果其绝对误差 都是0.01mm，显然，测量100mm的精度高得多。 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 3 = 100%  100% x Q   

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性4 测试与检测系统(5) (1)误差表达 引用误差:绝对误差与测量仪表的量程 的比值。 yn=×1009 Y 式中:Ym-该测量仪器的量程。 这一指标通常用来表征仪器本身,而不是测 量精度。所以式中的6是最大允许误差。仪器 仪表精度等级是以引用误差作为指标的。 测试与检测技术基础

（1）误差表达 测试与检测技术基础 测试与检测系统（5） ● 引用误差：绝对误差与测量仪表的量程 的比值。 ● 式中：Ym－该测量仪器的量程。 ● 这一指标通常用来表征仪器本身，而不是测 量精度。所以式中的δ是最大允许误差。仪器 仪表精度等级是以引用误差作为指标的。 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 4 = 100% m n Y  

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性5 测试与检测系统(6) (2)静态特性 ●灵敏度S:单位输入变化量引起的输 出变化量。 △y输出量的变化量 ●非线性度y △x-输入量的变化量 B 70=-m×100 A B 0 文技术基甜

（2）静态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（6） ● 灵敏度S:单位输入变化量引起的输 出变化量。 ● 非线性度 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 5 x y S   = 输出量的变化量 输入量的变化量 0  0 = max 100% A B 

二、测试与检测系统的描述 1、静态特性6 测试与检测系统(7) (2)静态特性 回程误差 回程误差=m100% y 回程误差产生的原因:A h 如铁磁材料的磁滞、结构 材料的受力变形的滞后现 象、机械结构中的摩捺和 游隙等 测试与检测技术暴础一

（2）静态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（7） ● 回程误差 回程误差＝ 二、测试与检测系统的描述 1、静态特性 6 max 100% A h 回程误差产生的原因： 如铁磁材料的磁滞、结构 材料的受力变形的滞后现 象、机械结构中的摩擦和 游隙等

二、测试与检测系统的描述 2、动态特性1 测试与检测系统(8) 2、动态特性 (1)系统模型的划分1 ◆线性系统与非线性系统 线性系统具有叠加性、均匀性的系统 ◆连续时间系统与离散时间系统 连续时间系统:输入、输出均为连续函数描述系统特 征的为微分方程 离散时间系统:输入、输出均为离散函数.描述系统特 征的为差分方程 ◆时变系统与时不变系统: 由系统参数是否随时间而变化决定.测试与检测技术基础

2、动态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（8） ●（1）系统模型的划分 1  线性系统与非线性系统 线性系统:具有叠加性、均匀性的系统  连续时间系统与离散时间系统 连续时间系统:输入、输出均为连续函数.描述系统特 征的为微分方程. 离散时间系统:输入、输出均为离散函数.描述系统特 征的为差分方程.  时变系统与时不变系统: 由系统参数是否随时间而变化决定. 二、测试与检测系统的描述 2、动态特性 1

二、测试与检测系统的描述 2、动态特性2 测试与检测系统(9) 2、动态特性 ●(1)系统模型的划分2 ◆即时系统与动态系统 即时系统输出只与输入有关 动态系统:输出不仅与输入有关还与系统状态有关 ◆集总参数系统与分布参数系统 集总参数系统:由集总元件构成的系统用常微分 描述 分布参数系统:由分布元件构成的系统用偏微分 描述 测试与检测技术基础一

2、动态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（9） ●（1）系统模型的划分 2  即时系统与动态系统 即时系统:输出只与输入有关. 动态系统:输出不仅与输入有关,还与系统状态有关.  集总参数系统与分布参数系统 集总参数系统:由集总元件构成的系统,用常微分方程 描述. 分布参数系统:由分布元件构成的系统,用偏微分方程 描述. 二、测试与检测系统的描述 2、动态特性 2

二、测试与检测系统的描述 2、动态特性3 测试与检测系统(10) 2、动态特性 我们仅讨论线性、时不变、集总参数系统,简称为 线性定常系统,就是可以用常微分方程描述的系统。 因为:对线性定常系统进行分析的理论和方法最为 基础、最成熟,同时其它系统通过某种假设后可近 似作为线性定常系统来处理。 动态特性是研究当测试与检测系统的输入和输出均 为随时间而变化的信号时,系统对输出信号的景 测试与检测技术基础

2、动态特性 测试与检测技术基础 测试与检测系统（10） ● 我们仅讨论线性、时不变、集总参数系统，简称为 线性定常系统，就是可以用常微分方程描述的系统。 因为：对线性定常系统进行分析的理论和方法最为 基础、最成熟，同时其它系统通过某种假设后可近 似作为线性定常系统来处理。 ● 动态特性是研究当测试与检测系统的输入和输出均 为随时间而变化的信号时，系统对输出信号的影响。 二、测试与检测系统的描述 2、动态特性 3