测试系统设计PPT学习教案

1、会计学1 测试系统设计测试系统设计 测测 试试 对对 象象 传感器传感器信号调理信号调理 显示显示/记录记录 电电 源源 数据采集数据采集 数据处理数据处理 信号处理信号处理 1 1、基本原则、基本原则 第1页/共37页 1 1、基本原则、基本原则 第2页/共37页 第3页/共37页 2 2、一般步骤、一般步骤 第4页/共37页 2 2、一般步骤、一般步骤 第5页/共37页 2 2、一般步骤、一般步骤 切角面切角面 3x探头直径探头直径 圆柱面圆柱面 3x探头直径探头直径 传感器传感器 第6页/共37页 2 2、一般步骤、一般步骤 第7页/共37页 第8页/共37页 En Un Zi Cm U

2、n Zc In En Zi R Un 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 Un Zi M In 第9页/共37页 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第10页/共37页 机壳机壳机壳机壳机壳机壳 绝缘层绝缘层 A Us Ui Rc1 Rc2 Rs Ri 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第11页/共37页 Us 放放 大大 器器 1 2 UG 正确连正确连 接接 Us 放放 大大 器器 1 2 C 1 C 2 C 3 正确连接正确连接 UG 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第12页/共37页 测测试试电电路路 1 光光耦耦合合器器件件 测测试试电电路路 2 0.5-2mH C1 0.010.1F + C

3、2 100F 直直 流流 电电 源源 C1 0.01F + C2 2000 直直 流流 电电 源源 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第13页/共37页 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第14页/共37页 信号地线信号地线 （测试系统）（测试系统） 接地系统布置图接地系统布置图 电源地线电源地线 保护地线保护地线 （机壳、机架、机箱）（机壳、机架、机箱） 系统）系统） Rc 1 Rc 2 Ri UG 放放 大大 器器 A B Rs Us 3 3、抗干扰设计、抗干扰设计 第15页/共37页 随机误差随机误差系统误差系统误差 理想情况理想情况 第16页/共37页 ()xuxuorxu mmx005.

4、 0515. 9 最佳估值和不确定度最佳估值和不确定度 单位单位 uxx 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第17页/共37页 n u A _ (xx) AAA uuxu n 1i 2 i 2 n 1i _ i v 1-n 1 )x-(x 1-n 1 x S n xx 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第18页/共37页 k a u B _ (xx) BBB uuxu 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第19页/共37页 概率分布概率分布 适应范围适应范围 置信因子置信因子 k k 三角分布三角分布 两个值的差或和等引起的不确定度两个值的差或和等引起的不确定度 6 6 1/2

5、1/2 均匀分布均匀分布 数据的舍入、数字仪表的分辨力、仪表的最数据的舍入、数字仪表的分辨力、仪表的最 大允许误差、回差、调零等引起的不确定度大允许误差、回差、调零等引起的不确定度 3 3 1/21/2 反正弦分布反正弦分布 度盘偏心、无线电失配等与相角有关的不确 度盘偏心、无线电失配等与相角有关的不确 定度定度 2 2 1/21/2 正态分布正态分布 置信区间有确定的置信水平置信区间有确定的置信水平 P P( (如如 95%95%或或 99%)99%) P P=99%=99%时，时，k=2.58k=2.58 P P=99=99. .73%73%时，时，k=3k=3 P(%) 50 68.27

6、 90 95.45 99 99.73 K 0.67 1 1.645 1.960 2.576 3 Pkx 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第20页/共37页 rAa. max 3 . /3 max rA kuk B 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 3 /3 a kauk B 第21页/共37页 2/ x a 12 /3 x B kauk 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 3 /3 a kauk B 连续可读连续可读 最小分度最小分度1 1m m mmmm 最大误差最大误差0.005mm0.005mm 第22页/共37页 2/)( aaa akau k B / 1 4、测量系

7、统精度分配、测量系统精度分配 第23页/共37页 n i inC uuuuuyu 1 222 3 2 2 2 1 )( n i n i ixiic xuucyu 11 )()( 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第24页/共37页 % %. a x x axx m x m )%.( xm Ksaxx 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第25页/共37页 ),( 21n xxxfy ),( 21nxxxfy 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第26页/共37页 n i iin n xcx x f x x f x x f y 1 2 2 1 1 i i x f c ),( 21n

8、 xxxfy 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 111 1ln . nnn yi ii ii ii i fyf rx yx dx yx i i x f d ln 第27页/共37页 n i ii xcy 1 n i ii xcy 1 22 yyy 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 2 122 123 2 3 34 (,) xxx yfxxx x 22 22 121122 123 223 1 333 63468 n ii i y yy x xxxxx ycxccc xxx yyyr 第28页/共37页 22 1 n ii i yxc i i x f c 4、测量系统精度分配、测量系统

9、精度分配 2 1 2 C yx n i i i cuu n i xiiCy ucu 1 第29页/共37页 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第30页/共37页 n i ii xcy 1 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 第31页/共37页 4、测量系统精度分配、测量系统精度分配 R V P RIP IVP 2 2 第32页/共37页 直接测量量的误差估计：直接测量量的误差估计： V = 300/2200.5 % =0.68 % I = 10/(1000/220)0.5%=1.1% R = 0.2 % 由由公公式式,P的相对不确定度估计为：的相对不确定度估计为： 方案方案: 方案方案: 方案方案: 通过比较可知，方案测量合成不确定度最小，为最佳测量方通过比较可知，方案测量合成不确定度最小，为最佳测量方 案案 %78. 1)()