第1章测试系统特性分析 概述 二 测量误差 测试系统的静态特性 四、 测试系统的动态特性 五、 测试系统实现精确测量的条件 六、测试系统的负载效应
第1章 测试系统特性分析 一、概述 二、测量误差 三、测试系统的静态特性 四、测试系统的动态特性 五、测试系统实现精确测量的条件 六、测试系统的负载效应
概述 。信号与系统紧密相关。 被测的物理量亦即信号作用于一个测试系统， 而该系统在输入信号亦即激励的驱动下对它 进行“加工”，并将经“加工”后的信号进 行输出。 输出信号的质量必定差于输入信号的质量。 受测试系统的特性影响； 受信号传输过程中干扰的影响
一、概述 ⚫ 信号与系统紧密相关。 ⚫ 被测的物理量亦即信号作用于一个测试系统， 而该系统在输入信号亦即激励的驱动下对它 进行“加工”，并将经“加工”后的信号进 行输出。 ⚫ 输出信号的质量必定差于输入信号的质量。 – 受测试系统的特性影响； – 受信号传输过程中干扰的影响
h(t) 式) 系统 y(t) 输入 输出 图1.1测试系统框图 一个测试系统与其输入、输出之间的关系： 1.若已知输入量和系统的传递特性，则可求出系统的输出量。 2.已知系统的输入和输出量，求系统的传递特性。 3. 已知系统的传递特性和输出量，来推知系统的输入量。 希望输入与输出之间是一种一一对应的确定关系， 因此要求系统的传递特性是线性的。 对于静态测量，系统的线性特性要求并非是必须的，采取 曲线校正和补偿技术来作非线性校正较为容易 0 对于动态测量，对测试装置或系统的线性特性关系的要求 便是必须的。在动态测量的条件下，非线性的校正和处理 难于实现且十分昂贵
⚫ 一个测试系统与其输入、输出之间的关系 ： 1. 若已知输入量和系统的传递特性，则可求出系统的输出量。 2. 已知系统的输入和输出量，求系统的传递特性。 3. 已知系统的传递特性和输出量，来推知系统的输入量。 ⚫ 希望输入与输出之间是一种一一对应的确定关系， 因此要求系统的传递特性是线性的。 – 对于静态测量，系统的线性特性要求并非是必须的，采取 曲线校正和补偿技术来作非线性校正较为容易。 – 对于动态测量 ，对测试装置或系统的线性特性关系的要求 便是必须的。在动态测量的条件下，非线性的校正和处理 难于实现且十分昂贵。 图1.1 测试系统框图
二、测量误差 。定义： -误差E是指示值与真值或准确值的差： E=Xm-X (1.1) Xm一指示值； x一真值或准确值。 校正值或修正值B是与误差E的数值相等但符号 相反的值： B-X-Xm (1.2)
二、测量误差 ⚫ 定义： – 误差E是指示值与真值或准确值的差： E=xm-x (1.1) xm－指示值； x－真值或准确值。 – 校正值或修正值B是与误差E的数值相等但符号 相反的值 ： B=x-xm (1.2)
。分类一（根据误差的性质）： 系统误差： 定义：每次测量同一量时，呈现出相同的或确定性方 式的那些测量误差。 ● 产生原因：由标定误差、持久发生的人为误差、不良 仪器造成的误差、负载产生的误差、系统分辨率局限 产生的误差等因素所产生。 随机误差： ● 定义：每次测量同一量时，其数值均不一致、但却具 有零均值的那些测量误差。 产生的原因有：测量人员的随机因素、设备受干扰、 实验条件的波动、测量仪器灵敏度不够等。 -过失误差或非法误差： 。意想不到而存在的误差。 ● 如实验中因过失或错误引起的误差，实验之后的计算 误差等
⚫ 分类一（根据误差的性质）： – 系统误差： ⚫ 定义：每次测量同一量时，呈现出相同的或确定性方 式的那些测量误差。 ⚫ 产生原因：由标定误差、持久发生的人为误差、不良 仪器造成的误差、负载产生的误差、系统分辨率局限 产生的误差等因素所产生。 – 随机误差： ⚫ 定义：每次测量同一量时，其数值均不一致、但却具 有零均值的那些测量误差。 ⚫ 产生的原因有：测量人员的随机因素、设备受干扰、 实验条件的波动、测量仪器灵敏度不够等。 – 过失误差或非法误差： ⚫ 意想不到而存在的误差。 ⚫ 如实验中因过失或错误引起的误差，实验之后的计算 误差等