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2.2检测系统的模型2.常用模型第二章基于工艺机理的智能检测一阶系统数学模型运动质量和阻尼不可忽略静态灵敏度或增益k系统时间常数第31页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.2检测系统的模型2.常用模型第二章基于工艺机理的智能检测一阶系统数学模型特点有惯性、滞后；运动质量和阻尼不可忽略不计的装置与系统。适用装置与系统检测系统中质量不大、运动惯量小的装置或系统。液位温度计、双金属片热敏元件、应变片、细裸露热电偶、细铠装热电偶。第32页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.2检测系统的模型2.常用模型第二章基于工艺机理的智能检测二阶系统数学模型时间常数、阻尼、质量和加速度较大。下式其归一化形式，其中k为增益，为系统的阻尼比，为系统固有频率。第33页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.2检测系统的模型2.常用模型第二章基于工艺机理的智能检测二阶系统数学模型特点有惯性、滞后；运动质量和阻尼较大的装置与系统。适用装置与系统检测系统中质量和阻尼较大的装置或系统。大多数常用传感器：压电传感器、动圈仪表、惯性元件、弹性元件、保护套热电偶。第34页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测静态特性静态特性又称“刻度特性”、“标准曲线”或者“校准曲线”。它是当被测对象处于静态，即输入为不随时间变化的恒定信号时，测量系统输入与输出之间呈现的关系：第35页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测质量指标精度系统的精度反映测试结果与真值的接近程度，与误差大小相对应。真值来源为理论计算值、标准测量值或约定值等。精度可分为精密度、正确度和准确度（精确度）。测量值概率分布真值精密度高正确度高正确度高精密度低精密度高正确度低精密度低正确度低准确度最高准确度最低第36页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测质量指标测量范围：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。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。分辨率：分辨力与整个测量范围的百分比。表明测试装置的相对分辨能力。第37页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测静态特性线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度称为线性度。e=（B/A）×100%yxBA第38页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测静态特性灵敏度：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/△xyx△x△y第39页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性1.检测系统静态特性第二章基于工艺机理的智能检测静态特性滞后量（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H，则定义回程误差为：h=(H/A)×100%yxH满量程输出：A第40页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.3检测系统静态特性2.检测系统静态特性测定第二章基于工艺机理的智能检测静态特性测定方法输入标准信号测出相应输出量确定标准曲线和参考直线求出线性度由输出和输入之比求灵敏度由同一信号进回程确定滞后量第41页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.4检测系统动态特性第二章基于工艺机理的智能检测系统的动态特性是指输入量随时间变化时系统的响应特性。由于检测系统的惯性和滞后，当被测量随时间变化时，系统的输出往往来不及达到平衡状态，处于动态过渡过程之中，所以检测系统的输出量也是时间的函数，其间的关系要用动态特