第二章测量方法与测量系统

1、h (t )系系 统统输输入入输输出出x ( t )y ( t )测测试试系系统统框框图图表表 2-1信信号号的的分分类类自自变变量量 t函函数数值值 f(t)信信号号分分类类连连续续模模拟拟信信号号连连续续时时间间信信号号离离散散量量化化信信号号连连续续采采样样信信号号离离散散时时间间信信号号离离散散数数字字信信号号h(t )系系 统统激激励励响响应应x ( t )y ( t )22( )( )( )( )cccd u tdu tLCRCu te tdtdt0,0( ),0te tut()()()YKX()( )jtXextd t 系系统统内内部部状状态态s1、 s2、srx1x2xnv1v

2、2vey1y2ym12( )( ,)nyf xyf x xx或被测对象被测对象（有源量）（有源量）测量系统测量系统（已知系统）（已知系统）响应的读响应的读出与显示出与显示信号信号响应响应被被测测对对象象（无无源源量量）测测量量系系统统（已已知知系系统统）响响应应的的读读出出与与显显示示响响应应 1响响应应 2测测试试激激励励（信信号号源源）已已知知信信号号x1模模拟拟复复用用器器x2xnA/D处理器处理器D/A模模拟拟分分路路器器y1y2yn执行机构执行机构或显示器或显示器多多路路多多路路发发射射机机载载波波调调制制多多路路测测量量设设备备传传感感器器传传感感器器传传感感器器信信息息信信息息信

3、信息息接接收收机机载载波波调调制制分分路路设设备备记记录录处处理理或或计计算算机机发发送送端端接接收收端端PLC前前端端机机计计算算机机显显示示器器智智 能能传传感感器器模模拟拟I/O开开关关I/O数数 据据采采集集站站压压力力温温度度电电压压阻阻抗抗报报答答状状态态标标准准总总线线被被测测电电路路驱驱动动器器电电平平比比较较器器逻逻辑辑比比较较器器波波形形合合成成器器实实效效存存储储器器图图形形发发生生器器时时钟钟发发生生器器计计算算机机测测量量结结果果输输出出测测量量程程序序输输入入测测量量系系统统总总线线参参考考电电压压LSILSI测试系统的简化框图测试系统的简化框图 yS x2012(

4、 )yf xSS xS x获得静态特性的方法：获得静态特性的方法： 对一个测量系统进行标定或定期进行校准。对一个测量系统进行标定或定期进行校准。 即在规定的标准工作条件下（规定的温度范围、大气压即在规定的标准工作条件下（规定的温度范围、大气压力、湿度等），由高精度的标准发生器给出一系列数值已知力、湿度等），由高精度的标准发生器给出一系列数值已知的、准确的、不随时间变化的输入量的、准确的、不随时间变化的输入量x xj j，用高精度测量仪器，用高精度测量仪器测定被校测量系统对应输出量测定被校测量系统对应输出量y yj j, ,得到由得到由(x(xj j,y,yj j) )数值列出的数数值列出的数表

5、、绘制曲线或求得数学表达式，即为被校准的测量系统的表、绘制曲线或求得数学表达式，即为被校准的测量系统的输出与输入的关系，亦称之为静态特性。输出与输入的关系，亦称之为静态特性。 xyy=sxY=s + s x0 10非线性非线性0ySxyy=sxY=s + s x0 10( )ydySfxxdx输出量的变化量输入量的变化量 v u x y S1 S2 S3 123yvuySS S Sxxvumaxmin|Rxx|100%mHF SHY100%RF SRY/RKSnxy0maxy a bx maxmax|100%LyLHRAMTBFMTBF+MTTRA平均无故障时间平均无故障时间平均修复时间%mm

6、mxxsx %mmxmxxxsxxx( %)mxaxbx ( %)mxxxabxx 1101( )( )( )( )nnnnnnnd y fdy tdy taaaa y tdtdtdt11101()()()()mmmmmmd xtdxtdxtbbbbxtdtdtdt11101110( )( )( )mmmmnnnnb sbsb sbY sH sX sa sasa sa11110110( )()( )()nnmmnnmmY s a sa sas aX s b sb sbs b0( )( )(,0)stY sy t e dtsj 0( )( )stXsx t edt0()( )jtYjy t edt0()( )jtXjx t edt11101110()()()()()()()()()mmmmnnnnbjbjb jbY jH jX jajaja ja|( )|( )|( )|( )|YAHX( ) arctan ( )H 21( ) |( )|1 ()AH幅频特性：幅频特性：( )arctan 相频特性：相频特性： 时间常数时间常数 0,0()cos ,0txtAnt t( )(1)ty tAe0.95A2()()()12nnYKHXj22( )( )12( )1nnYsKHsXsss2221( )2( )( )(