工程测试技术基础(第三章测试系统特性 )课件.pptVIP

实验：悬臂梁固有频率测量 3.3 测试系统的动态响应特性 3.3 测试系统的动态响应特性 案例:桥梁固频测量 原理：在桥中设置一三角形障碍物，利用汽车碍时的冲击对桥梁进行激励，再通过应变片测量桥梁动态变形，得到桥梁固有频率。 c) 阶跃响应函数 若系统输入信号为单位阶跃信号，即x(t)=u(t)，则X(s)=1/s，此时Y(s)=H(s)/s 3.3 测试系统的动态响应特性 H(f) 时域波形参数识别 3.3 测试系统的动态响应特性 阶跃响应函数测量 实验求阶跃响应函数简单明了，产生一个阶跃信号，再测量系统输出就可以了。 原理：在桥中悬挂重物，然后突然剪断绳索，产生阶跃激励，再通过应变片测量桥梁动态变形，得到桥梁固有频率。 案例：桥梁固有频率测量 设测试系统的输出y(t)与输入x(t)满足关系 y(t)=A0x(t-t0) 3.4 系统不失真测量条件 第三章、测试系统特性 该系统的输出波形与输入信号的波形精确地一致，只是幅值放大了A0倍，在时间上延迟了t0而已。这种情况下，认为测试系统具有不失真的特性。 t A x(t) y(t)=A0x(t) y(t)=A0x(t- t0) 时域条件 y(t)=A0x(t-t0) ? Y(ω)=A0e-jωt0X(ω) 3.4 系统不失真测量的条件 不失真测试系统条件的幅频特性和相频特性应分别满足 A(ω)=A0=常数 φ(ω)=--t0ω 做傅立叶变换 频域定义 重庆交通大学航海学院 第三章、测试系统特性 工程测试技术基础 本章学习要求： 1.建立测试系统的概念　　 2.了解测试系统特性对测量结果的影响 3.了解测试系统特性的测量方法 第三章、测试系统特性 测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。 3.1 测试系统概论 简单测试系统(光电池) V 第三章、测试系统特性 复杂测试系统(轴承缺陷检测) 加速度计 带通滤波器 包络检波器 第三章、测试系统特性 不失真测量： 语音片段1(Good) 语音片段2(bad) 3.2 测试系统静态响应特性 第三章、测试系统特性 如果测量时，测试装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。 静态测量时，测试装置表现出的响应特性称为静态响应特性。 a)灵敏度 当测试装置的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应变化△y时,定义: S=△y/△x 第三章、测试系统特性 y x △x △y 3.2 测试系统静态响应特性 b)非线性度 标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。 非线性度=B/A×100% y x B 3.2 测试系统静态响应特性 c)回程误差 　 测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为hmax，则定义回程误差为: (hmax/A)×100% y x hmax A d) 静态响应特性的其他描述 3.2 测试系统静态响应特性 精度：是与评价测试装置产生的测量 误差大小有关的指标 灵敏阀：又称为死区，用来衡量测量 起始点不灵敏的程度。 分辨力：指能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量，表明测试装置分辨输入量微小变化的能力。 测量范围：是指测试装置能正常测量最小输入量和最大输入量之间的范围。 3.2 测试系统静态响应特性 可靠性：是与测试装置无故障工作时间长短有关的一种描述。 　 稳定性：是指在一定工作条件下，当输入量不变时，输出量随时间变化的程度。 3.2 测试系统静态响应特性 案例：物料配重自动测量系统的静态参数测量 灵敏度=△y/△x 非线性度=B/A×100% 回程误差=(hmax/A)×100% 测量范围： 无论复杂度如何，把测量装置作为一个系统来看待。问题简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。 x(t) h(t) y(t) 输入量 系统特性 输出 3.3 测试系统的动态响应特性 第三章、测试系统特性 y(t)=X(t)*h(t) 卷积分 卷积分 第二章、信号分析基础 卷积积分是一种数学方法，在信号与系统的理论研究中占有重要的地位。特别是关于信号的时间域与变换域分析，它是沟通时域－频域的一个桥梁。 卷积的物理意义 1）将信号x(t)分解为许多宽度为? t 的窄条面积之和，t= n ? t 时的第n个窄条的高度为x(n ? t )，在? t 趋近于零的情况下，窄条可以看作是强度等于窄条面积的脉冲。