第部分 測(cè)試裝置的基本特性

第二章測(cè)試裝置的基本特性

本章學(xué)習(xí)要求：1.建立測(cè)試裝置的概念

2.掌握測(cè)量裝置的靜、動(dòng)態(tài)特性及標(biāo)定方法

（傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)）3.掌握一階和二階系統(tǒng)的特性4.了解測(cè)試裝置特性對(duì)任意輸入的影響

5.掌握實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件6.了解測(cè)試裝置特性的測(cè)量方法7.了解測(cè)量裝置抗干擾與負(fù)載效應(yīng)第二章測(cè)試裝置的基本特性測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理

測(cè)試裝置是測(cè)量裝置、標(biāo)定裝置和激勵(lì)裝置總稱。第一節(jié)測(cè)試裝置概述

系統(tǒng)失真？簡(jiǎn)單測(cè)試裝置(紅外體溫)第二章測(cè)試裝置的基本特性測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理復(fù)雜測(cè)試裝置(振動(dòng)測(cè)量)復(fù)雜測(cè)試裝置(軸承缺陷檢測(cè))加速度計(jì)帶通濾波器包絡(luò)檢波器第一節(jié)測(cè)試裝置概述測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理無(wú)論測(cè)量裝置如何復(fù)雜，可以把它作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待。這樣，問(wèn)題簡(jiǎn)化為處理輸入量x(t)、系統(tǒng)傳輸特性h(t)和輸出y(t)三者之間的關(guān)系。x(t

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)研究測(cè)試裝置的目的測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理為實(shí)現(xiàn)某種物理量的測(cè)量而選擇或設(shè)計(jì)測(cè)量裝置時(shí)，就必須考慮該裝置能否準(zhǔn)確獲得被測(cè)量的量值及其變化，即實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，而是否能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，則取決于測(cè)量裝置的特性。第一節(jié)測(cè)試裝置概述3)如果輸入和系統(tǒng)特性已知，則可以推斷和估計(jì)系統(tǒng)的輸出量。(預(yù)測(cè))系統(tǒng)分析中的三類問(wèn)題：1)當(dāng)輸入、輸出是可測(cè)量的(已知)，可以通過(guò)它們推斷系統(tǒng)的傳輸特性。(系統(tǒng)辨識(shí))2)當(dāng)系統(tǒng)特性已知，輸出可測(cè)量，可以通過(guò)它們推斷導(dǎo)致該輸出的輸入量。(反求)x(t)h(t)y(t)測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理第三節(jié)測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理第一節(jié)測(cè)試裝置概述測(cè)量裝置特性靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、負(fù)載特性、抗干擾性等這種劃分只是為了研究方便，事實(shí)上這些是統(tǒng)一的，各種特性之間是相互關(guān)聯(lián)的。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的性質(zhì)往往與靜態(tài)特性有關(guān)。例如，若考慮靜態(tài)特性中的非線性、遲滯、游隙等，動(dòng)態(tài)特性就成為非線性方程，很難得到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的清晰描述。所以，在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，忽略非線性或參數(shù)的時(shí)變特性，只從線性系統(tǒng)的角度研究測(cè)量系統(tǒng)最基本的動(dòng)態(tài)特性。測(cè)量裝置基本要求：

理想的測(cè)量裝置應(yīng)該具有單值的、確定的輸入－輸出關(guān)系。對(duì)于每一輸入量都應(yīng)該只有單一的輸出量與之對(duì)應(yīng)。知道其中一個(gè)量就可以確定另一個(gè)量。其中以輸出和輸入成線性關(guān)系最佳。

xy線性xy線性xy非線性測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理第一節(jié)測(cè)試裝置概述測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理第一節(jié)測(cè)試裝置概述1.測(cè)量裝置的靜態(tài)特性當(dāng)被測(cè)量不隨時(shí)間變化或變化緩慢時(shí)，輸出量與輸入量之間的關(guān)系成為靜態(tài)特性，可以用代數(shù)方程表示。是通過(guò)某種意義的靜態(tài)標(biāo)定過(guò)程確定的。是一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這一過(guò)程是在只改變測(cè)量裝置的一個(gè)輸入量，而其他所有的可能輸入量嚴(yán)格保持不變的情況下，測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出量，由此得到測(cè)量裝置輸入與輸出之間的關(guān)系。測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理第一節(jié)測(cè)試裝置概述為了研究測(cè)量裝置的原理和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，還要確定其他各種可能輸入與輸出的關(guān)系←用來(lái)估計(jì)環(huán)境條件的變化與干擾輸入對(duì)測(cè)量過(guò)程的影響或估計(jì)由此產(chǎn)生的測(cè)量誤差。靜態(tài)測(cè)量誤差與多種因素有關(guān)，包括測(cè)量裝置本身和人為的因素，本章只討論測(cè)量裝置本身的測(cè)量誤差。測(cè)試社技術(shù)寇與信間號(hào)處慈理第一涌節(jié)我測(cè)試顫裝置掃概述測(cè)量隙裝置靜態(tài)特性被測(cè)量輸入被測(cè)量輸出輸入An環(huán)境變化或干擾輸入的影響輸入An單獨(dú)作用下的輸出輸入A1單獨(dú)作用下的輸出輸入A1環(huán)境變化或干擾輸入的影響環(huán)境變化或干擾輸入的影響輸入A2輸入A2單獨(dú)作用下的輸出.........圖2-郵1靜態(tài)賺標(biāo)定病過(guò)程（教闊材第43頁(yè)）測(cè)試醫(yī)技術(shù)危與信嘗號(hào)處凳理第一竄節(jié)在測(cè)試霜裝置志概述要標(biāo)定的測(cè)量裝置輸入（被測(cè)量）輸出標(biāo)準(zhǔn)儀器標(biāo)準(zhǔn)儀器標(biāo)準(zhǔn)儀器標(biāo)準(zhǔn)儀器輸入變量-1輸入變量-2圖2-母2測(cè)量預(yù)裝置爐的靜現(xiàn)態(tài)標(biāo)杠定（訊教材制第43頁(yè)）在靜餡態(tài)標(biāo)梢定的夜過(guò)程巡壽中，揀只改吼變一削個(gè)被制標(biāo)定綠的量雖，其滴他量賀只能近似零保持丟不變，嚴(yán)鎮(zhèn)格保肉持不孩變是導(dǎo)不可塵能的→用精釘密儀港器測(cè)峰量輸瞞入量聾（被廉測(cè)量披）和叛被標(biāo)哲定測(cè)血量裝絞置的茫輸出或的同賄時(shí)，還彩要用精密蒸儀器漏測(cè)量也若干社環(huán)境曠變量研或干鴨擾變帳量輸飲入和痰輸出，如圖2-挖2所示述。一個(gè)勸設(shè)計(jì)勸、制元造良抬好的孤測(cè)量宮裝置受環(huán)卷境變陵化與追干擾辜的影勿響應(yīng)排該很小測(cè)試吧技術(shù)質(zhì)與信駛號(hào)處攏理第一萬(wàn)節(jié)睜測(cè)試保裝置瓜概述2.標(biāo)準(zhǔn)親和標(biāo)己準(zhǔn)傳冷遞如果企要得恩到有如意義松的標(biāo)栽定結(jié)鹽果，輸出砌與輸幟入變州量的咳測(cè)量筐必須存是精烤確的譯，用莊來(lái)定閉量這盯些變箭量的拜儀器厭（或救傳感腰器）劃和技候術(shù)統(tǒng)善稱為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量匆精度是測(cè)或量值念接近真值的程度如何建立真值？定義為用精度最高的最終標(biāo)準(zhǔn)得到的測(cè)量值實(shí)際上可能無(wú)法使用最終標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)量該變量可以使用中間的傳遞標(biāo)準(zhǔn)←逐級(jí)朔源如圖2-荒3所示容（教煩材第44）測(cè)試卵技術(shù)疤與信昨號(hào)處腐理第一昌節(jié)鴿測(cè)試贈(zèng)裝置起概述圖2-默3標(biāo)準(zhǔn)獄傳遞證實(shí)例（教洽材第44頁(yè)）測(cè)試愁技術(shù)旁與信蚊號(hào)處圖理第一坐節(jié)貌測(cè)試堂裝置擇概述導(dǎo)出煩單位基本偏單位和輔助爭(zhēng)單位專門(mén)困約定霞選取尊某些相互螞獨(dú)立的量某作為基本紡量。SI制→長(zhǎng)度黃、質(zhì)攜量、杰時(shí)間問(wèn)、溫后度、攜電流遍、發(fā)罩光強(qiáng)研度、物質(zhì)叫的量炸。由基本單位和輔助它單位按一耀定的般函數(shù)碗關(guān)系晝來(lái)定棵義的坡，如盜，力—牛頓(N豪)，功合率—瓦特(W妨)，等平面逝角的乖單位—弧度冬（ra欣d）立體惡角的遙單位—球面宅度（sr）既可袖以作呼為基需本單券位使照用，參又可掛以作灶為導(dǎo)竟出單盜位使蠅用。詳細(xì)焦見(jiàn)教膊材第44頁(yè)→表2-嫩1和表2天-2當(dāng)被素測(cè)量嘉隨時(shí)譜間迅奶速變僅化時(shí)，輸廟出量戚與輸卸入量撒之間粘的關(guān)究系稱妙為動(dòng)態(tài)偏特性。測(cè)試撇技術(shù)海與信尤號(hào)處朝理第一鴉節(jié)簡(jiǎn)測(cè)試借裝置度概述3.測(cè)量咸裝置爺?shù)膭?dòng)種態(tài)特婚性在研租究測(cè)垂量裝泳置動(dòng)屈態(tài)特蒼性時(shí)御，認(rèn)耍為系統(tǒng)木參數(shù)套是不籃變的，甲并且忽略噴系統(tǒng)求的非輪線性尤因素，可忽以用靠線性包微分造方程糊描述高，..露.動(dòng)態(tài)浙特性：可寺由物務(wù)理原您理的倒理論老分析奏和參葉數(shù)的辰試驗(yàn)很估計(jì)過(guò)得到叛，也厲可由拌系統(tǒng)躺的試補(bǔ)驗(yàn)方殃法得橫到。適合薄于簡(jiǎn)盼單的灑測(cè)量房誠(chéng)裝置普遍彎適用恥的方膝法確定鴿動(dòng)態(tài)且特性犬的目的：①了解胃裝置虹所能言實(shí)現(xiàn)混的不失情真測(cè)唇量的貫頻率瘡范圍；②在確碌定動(dòng)輛態(tài)測(cè)駱量任飄務(wù)后電，選擇逢滿足椒要求運(yùn)的裝孝置，必耗要時(shí)順用試龜驗(yàn)確辯認(rèn)其淡動(dòng)態(tài)當(dāng)特性珠，從傲而得名到可靠罰的測(cè)護(hù)量結(jié)誼果和享估計(jì)絞測(cè)量窯誤差。案例:橋梁舊固頻情測(cè)量原理情：在劃橋中天設(shè)置曾一三倘角形停障礙封物，繁利用退汽車熊越礙污時(shí)的沙沖擊芝對(duì)橋擁梁進(jìn)券行激境勵(lì)，障再通揭過(guò)應(yīng)慌變片伴測(cè)量額橋梁壇動(dòng)態(tài)利變形違，得編到橋佛梁固虹有頻架率。測(cè)試盡技術(shù)串與信療號(hào)處卵理第三牽節(jié)火測(cè)量野裝置美的動(dòng)拴態(tài)特碌性當(dāng)傳御感器志安裝浴到被陪測(cè)物菊上或亂進(jìn)入渣被測(cè)塘介質(zhì)經(jīng)，要屈從物疊體與華介質(zhì)什中吸衫收能嗚量或采產(chǎn)生押干擾惕，使彼被測(cè)面物理維量偏無(wú)離原假有的卵量值飾，從糾而不革可能餡實(shí)現(xiàn)助理想鑰的測(cè)趁量，竊這種炎現(xiàn)象麥稱為負(fù)載綠效應(yīng)。測(cè)試裙技術(shù)苗與信剝號(hào)處盞理第一雹節(jié)肥測(cè)試謠裝置共概述4.測(cè)量瞞裝置唉的負(fù)軋載特畫(huà)性測(cè)量泛裝置羞的負(fù)招載特之性是爐固有快特性賊，在替進(jìn)行緣瑞測(cè)量恐或組璃成測(cè)寸量系妻統(tǒng)時(shí)患，要本考慮飯這種斤特性駐并將時(shí)其影勾響降釘?shù)阶顙D小。5.測(cè)量沫裝置掃的抗寶干擾臟性測(cè)量理裝置麥在測(cè)顫量過(guò)私程中書(shū)會(huì)受鬼到各輸種干逗擾，僅包括懼電源育干擾厚、環(huán)劫境干繡擾（移電磁礎(chǔ)場(chǎng)、介聲、沸光、駕溫度源、振溉動(dòng)等呆干擾歇）和倍信道葉干擾耗。這奶些干匆擾的直影響梢取決謀于測(cè)量尸裝置忠的抗?jié)窀蓴_偽性能，賠并且老與所濱采取碰的抗仇干擾旗措施還有關(guān)手，需殃要要鍵采取費(fèi)有效斗地抗饑干擾謝技術(shù)極將其超影響棚降到寨最小例。在靜態(tài)死測(cè)量慕情況賤下，以描述矩實(shí)際扁測(cè)量頑裝置喬與理池想時(shí)夏不變物系統(tǒng)亭的接近總程度。本節(jié)瓦討論布以下盈一些已重要案的靜右態(tài)特造性第二化節(jié)丹測(cè)底試裝度置的州靜態(tài)捕特性第二想章乒測(cè)詠試裝揪置的挖基本蒜特性測(cè)試肺技術(shù)斷與信個(gè)號(hào)處救理二、旋靈敏患度一、午線鄰性度三、雞回程箏誤差四、踏分辨思力五、咽零點(diǎn)教漂移展和靈宮敏度賭漂移理想捏的測(cè)揀試裝查置靜睛態(tài)特嘆性曲新線是踢條直皂線，望但實(shí)犁際上沒(méi)大多論數(shù)測(cè)吩試裝疼置的離靜態(tài)套特性誤曲線軌是非吃線性鈴的。實(shí)際差特性我曲線刃與理云想直誘線偏狹離的暴最大歡值表示線性癢誤差Dma局x，也女可以分用百晨分?jǐn)?shù)霞表示劑，第二演節(jié)塑測(cè)殿試裝掘置的碎靜態(tài)刮特性測(cè)試貢技術(shù)看與信顯號(hào)處梨理→測(cè)量芒裝置頓輸入閣、輸枯出之混間的慌關(guān)系監(jiān)與理濫想比欲例關(guān)注系（線性）的宰偏離漸程度沃。線性誤差=一、膚線訓(xùn)性度yxDmaxY

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maxXmin①端點(diǎn)連線②最小二乘直線擬合二、宋靈敏除度xy△x△y非線落性裝生置的今靈敏勺度S是一墨個(gè)變部量，瞧即x－y關(guān)系稱曲線濕的斜到率，到輸入醋量不沙同，純靈敏難度就寬不同水，通臨常用叼擬合握直線直的斜栽率表屯示裝畏置的私平均彎靈敏凈度。測(cè)試外技術(shù)序與信兩號(hào)處液理→單位輸入局變化屠所引醋起輸猴出的賺變化,通常哥用理五想直閑線的斜率作為唯測(cè)量算裝置潔的靈摩敏度維值當(dāng)測(cè)言試裝趴置的輸入x有一箱增量△x，引骨起輸出y發(fā)生科相應(yīng)皮變化△y時(shí)，伯定義:S=△y/△x靈敏澇度的販量綱由輸遙入和系輸出作的量巖綱決另定。例若輸港出和諷輸入擊的量蹦綱相屬同，選則稱進(jìn)放大埋倍數(shù)朝。第二滲節(jié)攻測(cè)液試裝忌置的姜靜態(tài)秒特性三、?；爻躺渍`差測(cè)量倦裝置棵在輸載入量槐由小綿增大五和由礎(chǔ)大減洲小的怠測(cè)試感過(guò)程嫌中，允對(duì)于伍同一陶個(gè)輸椒入量細(xì)所得殼到的退兩個(gè)紅數(shù)值牛不同針的輸彩出量弄之間簡(jiǎn)差值息最大癢者為hma喝x，則臭定義腐回程詠誤差攔為:hma倍x測(cè)試味技術(shù)妻與信介號(hào)處侄理第二遮節(jié)藝測(cè)反試裝敗置的什靜態(tài)老特性→也稱遲滯，是妖描述里測(cè)量代裝置撇同輸護(hù)入變薦化方拴向有私關(guān)的煌輸出迎特性xy回程誤差hmax能引械起輸告出值塊產(chǎn)生汽一個(gè)鍵可察寶覺(jué)變鬧化的歲最小念輸入棵量（徐被測(cè)躬量）短，表骨明測(cè)鞭試裝睡置分飛辨輸齊入量宮微小味變化程的能摔力，販通常費(fèi)用它礦與可眾能輸蕉入范彼圍之蒸比的玩百分售數(shù)表嶄示。四、勿分辨但力零點(diǎn)獎(jiǎng)漂移些：指測(cè)卡量裝低置的飯輸出講零點(diǎn)宿偏離趣原始累零點(diǎn)的距臥離。五、米零點(diǎn)下漂移社和靈愿敏度壓漂移測(cè)試絮技術(shù)料與信繪號(hào)處哈理第二蔽節(jié)塘測(cè)悟試裝辟置的獲靜態(tài)舅特性靈敏岸度漂府移：由于恐材料呈性質(zhì)紐奉的變懷化所尿引起便的輸鍋入與輸出賭關(guān)系貪的變姻化。圖見(jiàn)廁書(shū)P4悠8，圖2－6輸入輸出零點(diǎn)漂移理想直線靈敏度漂移總誤差=零點(diǎn)漂移+靈敏度漂移在對(duì)籮動(dòng)態(tài)貞物理港量進(jìn)朗行測(cè)死試時(shí)魯，測(cè)垮量裝汗置的象輸出繭變化京是否炎能真嘆實(shí)地恩反映忌輸入秋變化烏，則緊取決蹤蝶于測(cè)復(fù)量裝托置的春動(dòng)態(tài)凝響應(yīng)堆特性找。第三醋節(jié)隆測(cè)量洗裝置尋的動(dòng)微態(tài)特差性用特少定的饑輸入袍量作福用于筋測(cè)量董系統(tǒng)綢，測(cè)吳量出慶相對(duì)全應(yīng)的污輸出叛量，硬由此潤(rùn)推斷薦系統(tǒng)槽的動(dòng)錘態(tài)特久性。(系統(tǒng)開(kāi)辨識(shí))測(cè)試屑技術(shù)以與信違號(hào)處傍理第二餐章訪測(cè)脾試裝捐置的狠基本題特性x(t

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)本節(jié)再討論熱主要眠內(nèi)容狠：一.動(dòng)態(tài)耐特性紫的數(shù)初學(xué)描狹述二.一階販和二陜階系像統(tǒng)的偉特性時(shí)域禿性能臭指標(biāo)測(cè)試奸技術(shù)該與信腳號(hào)處可理第三朝節(jié)簽測(cè)量菜裝置蒸的動(dòng)暫態(tài)特穩(wěn)性0tM超調(diào)量允許誤差±Δ1.00.50.1trtptstdh(t)0.05或0.02)(∞h∞)(h0.9∞h)()(∞h峰值時(shí)間調(diào)整時(shí)間延時(shí)時(shí)間上升時(shí)間線性儉系統(tǒng)輸入x(t)和輸好出y(t)間的腎關(guān)系瞇可以述用常削系數(shù)剃線性秒微分僅方程旗來(lái)描帶述：線性緩系統(tǒng)納性質(zhì)：a)疊加分性系統(tǒng)謙對(duì)各農(nóng)輸入椒之和拴的輸傻出等南于各逮單個(gè)換輸入補(bǔ)的輸祥出之住和那即若x1(t)→y1(t)，x2(t)→y2(t)則x1(t)±x2(t)→y1(t)±y2(t)測(cè)試?guó)喖夹g(shù)夜與信瘦號(hào)處豎理第三匯節(jié)瞞測(cè)量霧裝置片的動(dòng)奪態(tài)特梯性一.動(dòng)態(tài)留特性彈的數(shù)和學(xué)描溜述b)比例明性常數(shù)次倍輸稿入所俯得的平輸出朋等于龜原輸宮入所通得輸遲出的棗常數(shù)原倍，把即若x(t)→y(t)，則kx(t)→ky(t)c)微分順性系統(tǒng)龜對(duì)原因輸入閥信號(hào)再的微斬分等封于原串輸出堅(jiān)信號(hào)分的微紛分，偽即若x(t)→y(t)，則x'(t)→y'(t)d)積分為性當(dāng)初桑始條拘件為右零時(shí)與，系椒統(tǒng)對(duì)藏原輸備入信蕩號(hào)的拍積分堪等于臭原輸芳出信則號(hào)的邪積分濱，即若x(t)→y(t)，則∫x(t)dt→∫y(t)dt測(cè)試辜技術(shù)刮與信吧號(hào)處昨理第三劉節(jié)恭測(cè)量刮裝置覺(jué)的動(dòng)培態(tài)特膝性e)頻率挺保持挪性若系炊統(tǒng)的狠輸入彎為某壟一頻抬率的烈諧波抹信號(hào)宵，則窯系統(tǒng)割的穩(wěn)跨態(tài)輸蝦出將碗為同存一頻濁率的盞諧波璃信號(hào)狂，即若輸拔入為x(t)=Aco授s(ωt+φx)則輸逝出為y(t)=Bco飽s(ωt+φy)線性擊系統(tǒng)君的這之些主倦要特漢性，蜻特別恭是符傍合疊竟加原懲理和開(kāi)頻率遮保持各性，敗在測(cè)儀量工游作中翻具有徒重要刷作用翁。具有瞞頻率努保持動(dòng)特性左的含微義：輸備入信沈號(hào)的餐頻率烏成分態(tài)通過(guò)紡線性識(shí)系統(tǒng)偏后仍浮保持叔原有普的頻菠率成裹分。附如果旱輸入完是單冒一頻趟率信飾號(hào)，峰輸出境卻包紡含其窄他頻丙率成泉分，讀就可咐以斷油定其芝他頻攻率成襖分絕彼不是遞輸入伯引起羊的，虜它們扯或由魯外界寧干擾查引起害，或橋由裝面置內(nèi)停部噪以聲引管起，隸或輸矛入太痰大使攜裝置棄進(jìn)入獲非線犬性區(qū)浴，或峰該裝叮置中航有明粱顯的屋非線理性環(huán)飄節(jié)。測(cè)試釋技術(shù)扎與信沫號(hào)處職理第三繁節(jié)賞測(cè)量夜裝置請(qǐng)的動(dòng)瘋態(tài)特歸性本課漏程中歪研究霧的測(cè)曾量裝約置都租是定愧常線績(jī)性系效統(tǒng)，剛可以圾用常系鴨數(shù)線慣性微掙分方咸程來(lái)描誰(shuí)述該占系統(tǒng)們以及臘輸入x(t)和輸嘩出y(t)間的辰關(guān)系再。對(duì)于首一個(gè)環(huán)線性描系統(tǒng)窄如何更有制效的描述裝置修的特惹性與堅(jiān)輸出姓、輸餐入的暮關(guān)系？測(cè)試蔬技術(shù)符與信建號(hào)處尿理第三治節(jié)干測(cè)量脊裝置瓦的動(dòng)海態(tài)特騰性利用之微分郵方程榨來(lái)描稿述有宮許多害不便堂。如呈果通什過(guò)拉氏涼變換建立哭與其畏相應(yīng)謀的“傳遞善函數(shù)”，教通過(guò)傅氏狹變換建立修與其述相應(yīng)昨的“頻率破特性付函數(shù)”，薦就可圈更簡(jiǎn)腔單、腐有效資地描袖述裝恩置的像動(dòng)態(tài)藝特性擋和輸俯出與網(wǎng)輸入術(shù)之間足的關(guān)茅系。定義劑：x(t)、y(t)及其匯各階代導(dǎo)數(shù)軟的初獵始值顯為零，系統(tǒng)著輸出滑信號(hào)土的拉預(yù)普拉勝斯變宗換(拉氏漆變換)與輸亂入信妥號(hào)的失拉氏懇變換塊之比，記孕為描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性1.傳遞胳函數(shù)(T絨ra早ns委fe習(xí)r保fu伍nc池ti玻on敏)測(cè)試助技術(shù)保與信灶號(hào)處混理第三嶄節(jié)判測(cè)量烏裝置繼的動(dòng)去態(tài)特福性→s為復(fù)變蒙數(shù):和皆為實(shí)變量。式中頻率復(fù)變童量測(cè)試蓋技術(shù)提與信轉(zhuǎn)號(hào)處漏理第三妥節(jié)誕測(cè)量鬧裝置乏的動(dòng)待態(tài)特砍性放大測(cè)試訴技術(shù)發(fā)與信狀號(hào)處誓理第三否節(jié)忍測(cè)量桃裝置假的動(dòng)遣態(tài)特盾性拉氏崖變換yH(s)與輸黑入及勞系統(tǒng)葉的初聲始狀皇態(tài)無(wú)趣關(guān)，只表沸達(dá)測(cè)捎量裝泰置的傳輸渡特性。對(duì)烘于具覆體系示統(tǒng)，H(s)不會(huì)休因輸簡(jiǎn)入變毀化而黨不同可，但嶺對(duì)于腔任一票具體翼輸入汗都能攜確定案地給主出相稿應(yīng)的模、不環(huán)同的結(jié)輸出朵。測(cè)試冊(cè)技術(shù)補(bǔ)與信傷號(hào)處嶄理第三傷節(jié)專測(cè)量母裝置槳的動(dòng)語(yǔ)態(tài)特捕性x測(cè)量瘡裝置H(s)中的分母觀取決樣與系妖統(tǒng)的畝結(jié)構(gòu)。分衰母中s的最瞞高冪難次n代表吧系統(tǒng)練微分娛方程唇的階仇數(shù)。分子黎則表貸示系殘統(tǒng)與括外界干之間扁的關(guān)膝系。對(duì)于瓦一般染的穩(wěn)對(duì)定系應(yīng)統(tǒng)，驅(qū)其分癢母中s的冪宜次總借是高在于分羨子中曬的s冪次遙，即n>m。對(duì)于忌實(shí)際飯的物稅理系亡統(tǒng)，壩輸入似和輸哀出都立具有磁各自傳的量綱。用局傳遞倡函數(shù)條描述枕系統(tǒng)惹傳輸尊、轉(zhuǎn)看換特奴性應(yīng)娛真實(shí)心地通膊過(guò)系途數(shù)ai和bk反映盡量綱妹的這悲種變衣?lián)Q關(guān)詳系。H(s)是對(duì)蹲物理寺系統(tǒng)糟的微伴分方攔程，只反慎映裝腹置傳蔬輸特臨性而不拘包泥于倘系統(tǒng)嫩的物向理結(jié)片構(gòu)，同善一形乏式的繳傳遞蒙函數(shù)墓可以干表征際具有性相同扛?jìng)鬏旓溙匦缘暗牟粸⑼镌崂硐滇劷y(tǒng)。測(cè)試?guó)喖夹g(shù)口與信見(jiàn)號(hào)處喇理第三早節(jié)悶測(cè)量忍裝置在的動(dòng)書(shū)態(tài)特稈性液柱溫度計(jì)熱學(xué)系統(tǒng)一階系統(tǒng)RCexey

RC低通濾波器電學(xué)系統(tǒng)物理騎意義：頻絮率響攪應(yīng)函鵲數(shù)是德在正弦叉信號(hào)懲的激嗽勵(lì)下，竟測(cè)量膛裝置懶達(dá)到穩(wěn)態(tài)后輸口出和近輸入典之間油的關(guān)沒(méi)系。2.頻率拆響應(yīng)悄函數(shù)(F鑰re睬qu槐en逼cy綁r曠es副po呆ns治e撓fu騎nc效ti捏on臭)測(cè)試暮技術(shù)別與信叼號(hào)處爛理第三慌節(jié)直測(cè)量蛙裝置欲的動(dòng)股態(tài)特顯性頻率禿響應(yīng)沈函數(shù)是在頻率城域中描述泳系統(tǒng)污特性攪的。傳遞離函數(shù)是在復(fù)數(shù)伙域中描述鴉系統(tǒng)護(hù)的特寒性的短。微分?jǐn)R方程是在時(shí)域中描述感系統(tǒng)對(duì)特性許多宗工程裙系統(tǒng)改的微分駐方程及其傳遞抄函數(shù)極難睡建立..濃.與傳遞師函數(shù)相比逃較，頻率填響應(yīng)宜函數(shù)有著滲明確截的物敢理概禿念、攪容易緣瑞通過(guò)堪實(shí)驗(yàn)燒建立托及利秤用它支和傳唉遞函汁數(shù)的煉關(guān)系遲，也騙極易永由它臘求出畝傳遞療函數(shù)唇等優(yōu)點(diǎn)，成澆為實(shí)驗(yàn)淡研究調(diào)系統(tǒng)的重脹要工依具。(1識(shí))幅頻桐特性奶、相踩頻特批性和頻率叼響應(yīng)侵函數(shù)測(cè)試嘗技術(shù)偵與信血號(hào)處勝理第三壤節(jié)揭測(cè)量逢裝置妄的動(dòng)訪態(tài)特賞性根據(jù)綢定常粗線性姨系統(tǒng)代的頻露率保蒼持性h(t)此時(shí)楚輸入哄和輸嘴出雖閥為同源頻率受的簡(jiǎn)華諧信筐號(hào)，倍但兩淺者的很幅值為并不串一樣暫。其幅值翼比A=Y0/X0和相位舉差j都隨柴頻率w而變,是w的函踢數(shù)。定常稻線性供系統(tǒng)遞在簡(jiǎn)奴諧信慕號(hào)的凳激勵(lì)胖下，穩(wěn)態(tài)未輸出琴對(duì)輸盛入的目相位吸差定涌義為湯該系凱統(tǒng)的相頻惹特性，記漆為j(w)；穩(wěn)態(tài)鞠輸出蠅信號(hào)齒與輸狐入信支號(hào)的酒幅值贏比定羅義為達(dá)該系宏統(tǒng)的幅頻己特性，記銜為A(w)；兩者品統(tǒng)稱屠為系減統(tǒng)的俗頻率切特性測(cè)試爛技術(shù)做與信擾號(hào)處醒理第三比節(jié)恒測(cè)量魄裝置卷的動(dòng)遠(yuǎn)態(tài)特推性注意到：任何一個(gè)復(fù)數(shù)，也可表達(dá)為其中，幅值相角現(xiàn)用為模、為相角來(lái)構(gòu)成一個(gè)復(fù)數(shù)→表示仰系統(tǒng)減的頻炒率特東性，室也稱崗為頻娛率響應(yīng)咸函數(shù)暗，是直激勵(lì)慢頻率w的函以數(shù)。以代入

H(s)

式，也可以得到頻響函數(shù)(2紛)頻率客響應(yīng)貿(mào)函數(shù)跪的求路法測(cè)試自技術(shù)演與信教號(hào)處鉛理第三邪節(jié)脈測(cè)量銀裝置闖的動(dòng)股態(tài)特饑性1)在系見(jiàn)統(tǒng)傳袋遞函狐數(shù)已兵知的炸情況頻率黑響應(yīng)插函數(shù)磚是傳程遞函券數(shù)的合特例拉氏變換

傅氏變換

簡(jiǎn)寫(xiě)些為在系統(tǒng)初始條件均為零時(shí)→測(cè)試橫技術(shù)銷與信合號(hào)處雨理第三聯(lián)節(jié)艱測(cè)量弄裝置衫的動(dòng)年態(tài)特牲性2)用頻率鏟響應(yīng)輔函數(shù)魚(yú)來(lái)描色述系貢統(tǒng)的最大旅優(yōu)點(diǎn)是可慘以通過(guò)斜實(shí)驗(yàn)來(lái)求必得頻舅率響飽應(yīng)函爽數(shù)的真原理目，簡(jiǎn)焰單明茂了。h(t)測(cè)出對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)輸出幅值

Y0i

和相位差ji，就有一組（Ai=

Y0i/X0i,ji）用不同頻率

wi的簡(jiǎn)諧信號(hào)激勵(lì)被測(cè)系統(tǒng)全部的Ai—wi和

ji—wi(i=1,2,…)可表渠達(dá)系網(wǎng)統(tǒng)的下頻率顫響應(yīng)呈函數(shù)優(yōu)點(diǎn)分：簡(jiǎn)單殃，信媽號(hào)發(fā)霜生器+雙蹤值示波偽器就父可以缺點(diǎn)缸：效率業(yè)低從系種統(tǒng)最蜓低測(cè)閑量頻萍率fmi枕n到最肝高測(cè)亂量頻即率fma宵x，逐步鋪增加馬正弦普激勵(lì)足信號(hào)喉頻率f，記錄潤(rùn)下各陳頻率掏對(duì)應(yīng)值的幅疏值比究和相強(qiáng)位差臉，繪堂制就凈得到霸系統(tǒng)狠幅頻設(shè)和相談?lì)l特在性。測(cè)試盼技術(shù)豈與信培號(hào)處驕理第三貌節(jié)秤測(cè)量貫裝置度的動(dòng)股態(tài)特繼性需要接特別絞指出時(shí)，頻率胸響應(yīng)方函數(shù)是描閥述系軌統(tǒng)的簡(jiǎn)諧跑輸入和相應(yīng)畏的穩(wěn)產(chǎn)態(tài)輸經(jīng)出的關(guān)金系，注在測(cè)思量時(shí)屋，只艇有系羞統(tǒng)響巾應(yīng)達(dá)儲(chǔ)到穩(wěn)態(tài)令階段時(shí)才紡能測(cè)絡(luò)量。盡管熟頻率政響應(yīng)述函數(shù)是對(duì)簡(jiǎn)諧駛激勵(lì)原而言將，任何兵信號(hào)籠都可碼分解維為簡(jiǎn)騎諧信因號(hào)的書(shū)疊加茄，在任同何復(fù)瞎雜信污號(hào)輸半入下，系慈統(tǒng)頻袋率特爺性也株是適輕用的鳥(niǎo)，幅頻、相頻特性粱分別敲表征襲系統(tǒng)臥對(duì)輸膠入信膠號(hào)中瞞各頻鐮率分開(kāi)量的幅值逼縮放蝴能力和相位糾角前且后移灑動(dòng)能賤力。3)在系測(cè)統(tǒng)初殃始條銅件均容為零疫情況寫(xiě)下，同時(shí)老測(cè)得紗輸入x(t)和輸漆出y(t)，由傅慘氏變籃換求靠得頻率縮慧響應(yīng)匹函數(shù)H(w)。測(cè)試已技術(shù)汽與信回號(hào)處狀理第三下節(jié)鞭測(cè)量劃裝置笨的動(dòng)槍?xiě)B(tài)特茶性H()一般互為復(fù)工數(shù)，須寫(xiě)成旁實(shí)部聾和虛湖部的蔽形式芽：測(cè)試住技術(shù)階與信券號(hào)處導(dǎo)理第三筋節(jié)磚測(cè)量酷裝置緩的動(dòng)災(zāi)態(tài)特砌性(3徐)幅、扔相頻們頻率棗特性慨及其做圖象象描述←幅頻疏特性←相頻樹(shù)特性A()-曲線織稱為幅頻反特性娘曲線()-曲線線稱為相頻我特性歇曲線測(cè)試童技術(shù)順與信判號(hào)處楚理第三盜節(jié)桿測(cè)量災(zāi)裝置駕的動(dòng)訪態(tài)特飲性伯德霸圖（Bo旅de圖）20幟lgA()咐—lg曲線瘡為對(duì)濾數(shù)幅爬頻曲網(wǎng)線()—lg曲線謎對(duì)數(shù)秒相頻剩曲線Re(w)Im(w)奈魁住斯特碰圖（Ny大qu學(xué)is煉t圖）作Im()-厚Re岸()曲線聾并注交出相偏應(yīng)頻使率3.脈沖槳響應(yīng)盈函數(shù)若裝鳳置的斷輸入蛋為單位型脈沖δ(t)，因δ(t)的拉丙式變固換為1，有川：X(s)=L[δ(t)]=泄1Y(s)=H(s)，或y(t)=F-1[H(s)]優(yōu)點(diǎn)茫：直觀缺點(diǎn)像：只適捧合簡(jiǎn)單但系統(tǒng)識(shí)別記為h(t)，稱它丙為脈沖廟響應(yīng)棕函數(shù)。H(s)固有果頻率阻尼純參數(shù)傅立肝葉變換測(cè)試語(yǔ)