3.1概述 >关于测量系统和测量装置 ·我们在本课程中将测量装置也称为测量系统或测试 系统,或简称系统,有时也称为测试装置或简称装 置。 。这里的“测量系统或测量装置”是一个广义的概念, 它可以是为实现某种测量而采用的全部测量装置的 集合,也可以是其中的一个测量环节,甚至是其中 的一个元器件,被测对象也往往作为系统的一部分。 。本章我们要学到的测量系统静、动态特性的分析方 法,无论是对整个测量系统还是某种测量装置或其 中的一个环节甚至一个元器件都是可用的(前提是 系统属于连续时间系统和线性定常系统)
3.1 概述 ➢关于测量系统和测量装置 我们在本课程中将测量装置也称为测量系统或测试 系统,或简称系统,有时也称为测试装置或简称装 置。 这里的“测量系统或测量装置”是一个广义的概念, 它可以是为实现某种测量而采用的全部测量装置的 集合,也可以是其中的一个测量环节,甚至是其中 的一个元器件,被测对象也往往作为系统的一部分。 本章我们要学到的测量系统静、动态特性的分析方 法,无论是对整个测量系统还是某种测量装置或其 中的一个环节甚至一个元器件都是可用的(前提是 系统属于连续时间系统和线性定常系统)。 11
60少求理上大¥ 理想的测量系统 >测量总是以所测得的结果(即输出量)去推断被 测量(即输入量)。因此,希望测量系统的输出 量y)和输入量x()之间具有下述线性、单值关系: y(t)=Kx(t) >其中K为常数,可用静态标定过程得到。也就是说测 量系统相当于一个比例缩放器,其比例系数K称作灵 敏度或增益。这样只要知道了K就可由输出准确地确 定输入。如果已知输入和输出就可得到K。这是最理 想的测量系统。 输入x() 测量系统 输出) K 理想测量系统输入和输出的关系
理想的测量系统 ➢测量总是以所测得的结果(即输出量)去推断被 测量(即输入量)。因此,希望测量系统的输出 量y(t)和输入量x(t)之间具有下述线性、单值关系: 输入x(t) 理想测量系统输入和输出的关系 测量系统 K 输出y(t) y t Kx t ( ) ( ) = ➢其中K为常数,可用静态标定过程得到。也就是说测 量系统相当于一个比例缩放器,其比例系数K称作灵 敏度或增益。这样只要知道了K就可由输出准确地确 定输入。如果已知输入和输出就可得到K。这是最理 想的测量系统。 12
3.1概述 2 口系统(包括测量系统)的类型 》连续时间系统与离散时间系统 ·连续时间系统:若系统的输入和输出都是连续时间 信号,且其内部也未转换为离散时间信号,则称此 系统为连续时间系统。例如模拟电路。 。离散时间系统:若系统的输入和输出都是离散时间 信号,则称此系统为离散时间系统。例如数字计算 机就是一个典型的离散时间系统。 。混合系统:连续时间系统与离散时间系统组合而成 的系统。例如一般的计算机测试系统,其中的计算 机属于离散时间系统,而输入装置往往是连续时间 系统。通过AD转换器将输入的连续时间信号转换 成数字信号送给计算机处理
3.1 概述 系统(包括测量系统)的类型 ➢连续时间系统与离散时间系统 连续时间系统:若系统的输入和输出都是连续时间 信号,且其内部也未转换为离散时间信号,则称此 系统为连续时间系统。例如模拟电路。 离散时间系统:若系统的输入和输出都是离散时间 信号,则称此系统为离散时间系统。例如数字计算 机就是一个典型的离散时间系统。 混合系统:连续时间系统与离散时间系统组合而成 的系统。例如一般的计算机测试系统,其中的计算 机属于离散时间系统,而输入装置往往是连续时间 系统。通过A/D转换器将输入的连续时间信号转换 成数字信号送给计算机处理。 13
6卢东眉大等 3.1概述 口系统(包括测量系统)的类型 >线性系统与非线性系统 。线性系统:具有叠加性和比例性(也称均匀性或齐 次性)的系统叫线性系统。对线性系统,可以用线 性微分方程描述其输出-输入之间的关系。 。非线性系统:不满足叠加性和比例性的系统为非线 性系统。 )一力(输入) x(=f() dr2 dt m x(t)一位移 m一运动质量: (输出) c—阻尼系数; k一弹性刚度系数。 加 质量弹簧-阻尼器系统 线性系统教学示例
3.1 概述 系统(包括测量系统)的类型 ➢线性系统与非线性系统 线性系统:具有叠加性和比例性(也称均匀性或齐 次性)的系统叫线性系统。对线性系统,可以用线 性微分方程描述其输出-输入之间的关系。 非线性系统:不满足叠加性和比例性的系统为非线 性系统。 14 m f(t)—力(输入) x(t)—位移 k c (输出) 质量-弹簧-阻尼器系统 2 2 d ( ) d ( ) ( ) ( ) d d x t x t m c kx t f t t t + + = 线性系统教学示例 m—运动质量; c—阻尼系数; k—弹性刚度系数
3.1概述 口系统(包括测量系统)的类型 >时不变系统与时变系统 。时不变系统:系统的特性不随时间而变,即决定系 统特性的系统参数不随时间而变化的系统称为时不 变系统,也称为非时变系统或定常系统。例如上页 质量-弹簧-阻尼器系统中的参数m、C、k如果不随时 间变化,亦即微分方程中的系数不随时间变化,则 是时不变系统。 。时变系统:系统的特性随时间而变,即决定系统特 性的系统参数随时间而变化的系统称为时变系统, 也称为非定常系统或参变系统。如火箭、飞船系统 就是时变系统(质量m随着燃料的消耗以及火箭、 整流罩的分离而逐渐减小,阻尼系数c也随着升空 的高度而逐渐减小)
3.1 概述 系统(包括测量系统)的类型 ➢时不变系统与时变系统 时不变系统:系统的特性不随时间而变,即决定系 统特性的系统参数不随时间而变化的系统称为时不 变系统,也称为非时变系统或定常系统。例如上页 质量-弹簧-阻尼器系统中的参数m、c、k如果不随时 间变化,亦即微分方程中的系数不随时间变化,则 是时不变系统。 时变系统:系统的特性随时间而变,即决定系统特 性的系统参数随时间而变化的系统称为时变系统, 也称为非定常系统或参变系统。如火箭、飞船系统 就是时变系统(质量m随着燃料的消耗以及火箭、 整流罩的分离而逐渐减小,阻尼系数c也随着升空 的高度而逐渐减小)。 15