《测试的技术基础》第一章（1-1） 测试系统的组成及其主要性能指标

51-1测试系统的组成及其主要性能指标 SACE 、测试系统的组成 被测对象→传感器→测量电路→输出装置 荷载系统→测量系统→显示记录 信息输出→转换→传递→输出 传 信 信 激励装置 被测 对象 感 显示记录 观察者 理 理 反馈、控制

§1-1测试系统的组成及其主要性能指标 一、测试系统的组成 被测对象→传感器→测量电路→输出装置 荷载系统→测量系统 → 显示记录 信息输出 →转换 → 传递 → 输出

测试系统的组成 SACE 控制间溘 法向液压传感器动态电阻 应变仪 千斤顶水平千 节 夢切液压传感器 计 液压泵 理 算 试 机 件 控制阀斤 顶 反馈

一、测试系统的组成 控制阀 液压泵 控制阀 法向液压传感器 剪切液压传感器 法向位移传感器 剪切位移传感器 动态电阻 应变仪 位移 变送器 法向千斤顶水平千斤顶 节理试件 A/D 转换 计算机 反馈回路

、测试系统的组成 SACE 荷载系统:液压、重力、气压、杠杆、弹簣 测量系统:传感器、中向变换、测量电路 传感器又称为一次仪表,其余部分称为二次、三次仪表。 测量电路:使用较多的是电桥电路和放大电路,此外,还 有滤浪、整流,积分、微分电路、放大器等。 最简单情况,测量电路就是传感器和测量仪器之间的导线。 信号处理系统:对输出信号的处理 显示和记录系统 显示记录器和分析处理仪多被计算机取代

一、测试系统的组成 荷载系统：液压、重力、气压、杠杆、弹簧 测量系统：传感器、中间变换、测量电路 传感器又称为一次仪表，其余部分称为二次、三次仪表。 测量电路：使用较多的是电桥电路和放大电路，此外，还 有滤波、整流，积分、微分电路、放大器等。 最简单情况，测量电路就是传感器和测量仪器之间的导线。 信号处理系统：对输出信号的处理 显示和记录系统 显示记录器和分析处理仪多被计算机取代

、测试系统的主要性能指标 SACE 1精度和误差: 绝对误差 相对误差 引用误差

二、测试系统的主要性能指标 1 精度和误差： 绝对误差 相对误差 引用误差 x Ao  = x − 0 0 A x A x −  = m o y X x − A  =

测试系统的主要性能指标 SACE 2稳定性 ●稳定度:时间上的稳定性 表示方法:δs=13mV/8h;δs=0.3E/d ●环境影响 βu=002mA10%;βr=0.39/C 3测量范围:量程 超载、工作频率范围 4分辨率:能测量的最小变化量 零点和90%满量程 5传递特性:输入量与输出量的对应关系。 静态传递特性 动态传递特性

二、 测试系统的主要性能指标 2 稳定性： ⚫稳定度：时间上的稳定性 表示方法：δs＝1.3mV/8h； δs＝0.3ε/d ⚫环境影响： βu＝0.02mA/10% ； βr＝0.3Ω/℃ 3 测量范围：量程 超载、工作频率范围 4 分辨率：能测量的最小变化量 零点和90%满量程 5 传递特性：输入量与输出量的对应关系。 –静态传递特性 –动态传递特性

§12线性系统及其主要性质 SACE 1线性时不变系统 ●X→Y,X1→Y1,X2→Y2 ●线形系统的方程 any”(t)+an1y”(t)+……+a1y(t)+aoy(t) =bnx"(t)+bm-1x”(1)+…+bx(1)+b0x(1) 输入x(t) 系统h(x) 输出y(t)

§1-2线性系统及其主要性质 1 线性时不变系统 ⚫X→ Y ，X1→ Y1， X2→ Y2 ⚫线形系统的方程 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 ' 1 1 1 0 ' 1 1 1 b x t b x t b x t b x t a y t a y t a y t a y t m m m m n n n n = + + + + + + + + − − − −   输入x（t) 输出y（t) 系统h（x)

§12线性系统及其主要性质 SACE 2线性系统的主要特性 叠加性:Ⅹ1+X2→Y1+Y2 ●齐次性(比例性):cX→cY ●微分特性:XY=X2→Y ●积分特性:XY→∫x(o)d→y()h 频率保持特性:幅值、频率、相位差 x(t)=Asin(wt+(P)y(*)=Bsin(wt+ $

§1-2线性系统及其主要性质 2 线性系统的主要特性 ⚫叠加性：X1+X2 → Y1+Y2 ⚫齐次性（比例性）：cX → cY ⚫微分特性： X→ Y X’→ Y’ ⚫积分特性：X→ Y ⚫频率保持特性：幅值、频率、相位差 x(t)＝ Asin(ωt+φ) y(t)＝Bsin(ωt+ ξ)  → t t x t dt y t dt 0 0 ( ) ( )

§12线性系统及其主要性质 SACE 例题 对某线性装置输入简谐信号x(t)=Asin(t+φ),着输出为y(t)= Bsin(θt+ξ),请对幅值等各对应量作定性比较,并用数学语言描述它 们之间的关系。 解 B=kA(齐次性) 6=u(保频) ξ=q-C(保频)

§1-2线性系统及其主要性质 例题 对某线性装置输入简谐信号x(t)＝Asin(ωt+φ)，若输出为y(t)＝ Bsin(θt+ ξ)，请对幅值等各对应量作定性比较，并用数学语言描述它 们之间的关系。 解： B=kA（齐次性） θ=ω（保频） ξ=φ-C （保频）

§12线性系统及其主要性质 SACE 例题 滑动变阻器可以实现位移测试,能否进行速度和加速度测试?磁电式 传感器能够测移动速度,能否测位移和加速度 答 利用微分特性和积分特性实现

§1-2线性系统及其主要性质 例题 滑动变阻器可以实现位移测试，能否进行速度和加速度测试？磁电式 传感器能够测移动速度，能否测位移和加速度？ 答： 利用微分特性和积分特性实现

上次课复习 SACE 1测试系统的组成 荷载系统、测量系统、信号处理系统、显示和记录系统 2测试系统的主要性能指标 精度和误差、稳定性、测量范围、分辨率、传递特性 3线形系统 any"(t)+an-1y()+……+a1y(t)+aoy() bmx"(t)+bmx"(t)+..+b,x(t)+box(t) 4线形系统的主要性质 叠加性、齐次性、微分特性、积分特性、频率保持特性

上次课复习 1 测试系统的组成 荷载系统、测量系统、信号处理系统、显示和记录系统 2 测试系统的主要性能指标 精度和误差、稳定性、测量范围、分辨率、传递特性 3 线形系统 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 ' 1 1 1 0 ' 1 1 1 b x t b x t b x t b x t a y t a y t a y t a y t m m m m n n n n = + + + + + + + + − − − −   4 线形系统的主要性质 叠加性、齐次性、微分特性、积分特性、频率保持特性