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1、主要研究内容：主要研究内容：1.建立测试系统的概念建立测试系统的概念 2.测试系统特性动、静特性测试系统特性动、静特性3.了解测试系统特性的测量方法了解测试系统特性的测量方法第二章第二章 测试系统的基本特性测试系统的基本特性 测测试试技技术术与与信信号号处处理理测试系统是测量装置、标定装置和激励装置总称。测试系统是测量装置、标定装置和激励装置总称。 2.1 测试系统概论测试系统概论 复杂测试系统复杂测试系统(振动测量振动测量)系系统统失失真真二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征简单测试系统简单测试系统(红外体温红外体温) 无无论论复复杂杂度度如如何何，把把测测量量装装置置作作为为一一个个
2、系系统统来来看看待待。问问题题简简化化为为处处理理输输入入量量x(t)、系系统统传传输输特特性性h(t)和输出和输出y(t)三者之间的关系。三者之间的关系。当输入、输出是可测量的当输入、输出是可测量的( (已知已知) )，可以通过，可以通过它们推断系统的传输特性。由此根据测试要达它们推断系统的传输特性。由此根据测试要达到的要求正确合理选用仪器。到的要求正确合理选用仪器。x(t)h(t)y(t)测测试试系系统统概概述述1)技术性能技术性能 精度：精度： 是与评价测试装置产生的测量误差大小有关的指标。是与评价测试装置产生的测量误差大小有关的指标。1 组成测试系统应考虑的因素组成测试系统应考虑的因素
3、 绝对误差绝对误差 = = 测量结果被测真值测量结果被测真值 相对误差相对误差 = = 绝对误差绝对误差/ /被测真值被测真值 100% 100% 引用误差引用误差 = = 绝对误差绝对误差/ /满量程值满量程值 100 100 仪器的精度等级一般用最大引用误差来标称。仪器的精度等级一般用最大引用误差来标称。 精密度（精密度（precisionprecision）：示值重复性（）：示值重复性（ 随机误差）随机误差） 准确度（准确度（accuracyaccuracy）：系统误差）：系统误差分辨力：分辨力：指能引起输出量发生变化时输入量的最小变指能引起输出量发生变化时输入量的最小变 量，表明测试装
4、置分辨输入量微小变化的能量，表明测试装置分辨输入量微小变化的能 力。力。 测测试试系系统统概概述述测量范围：测量范围：是指测试装置能正常测量最小输入量和最大是指测试装置能正常测量最小输入量和最大 输入量之间的范围。输入量之间的范围。 静态测量：幅值静态测量：幅值 动态测量：幅值和频率动态测量：幅值和频率稳定性：稳定性：是指在一定工作条件下，当输入量不变时，输是指在一定工作条件下，当输入量不变时，输 出量随时间变化的程度。出量随时间变化的程度。 温漂温漂 零漂零漂可靠性：可靠性：是与测试装置无故障工作时间长短有关的一种是与测试装置无故障工作时间长短有关的一种 描述。描述。2)测试系统的经济指标测
5、试系统的经济指标 3)测试系统的使用环境条件测试系统的使用环境条件测测试试系系统统概概述述2 测试系统基本要求测试系统基本要求 理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入输出关系。对于每一输入量都应该只有单一的输出量输出关系。对于每一输入量都应该只有单一的输出量与之对应。知道其中一个量就可以确定另一个量。其与之对应。知道其中一个量就可以确定另一个量。其中以输出和输入成中以输出和输入成线性关系线性关系最佳。最佳。 xy线性线性xy线性线性xy非线性非线性测测试试系系统统概概述述 系统输入系统输入x(t)和输出和输出y(t)间的关系可以用常系数线性间的关系可以
6、用常系数线性微分方程来描述：微分方程来描述： 线性系统线性系统线性系统性质：线性系统性质：a)叠加性叠加性 系系统统对对各各输输入入之之和和的的输输出出等等于于各各单单个个输输入入的的输输出出之之和和 即即 若若 x1(t) y1(t)，x2(t) y2(t) 则则 x1(t)x2(t) y1(t)y2(t) 测测试试系系统统概概述述b)比例性比例性 常常数数倍倍输输入入所所得得的的输输出出等等于于原原输输入入所所得得输输出出的的常常数数倍倍，即即: 若若 x(t) y(t) 则则 k x(t) k y(t) c)微分性微分性 系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分，即系统对原输入信号的微
7、分等于原输出信号的微分，即 若若 x(t) y(t) 则则 x(t) y(t) d)积分性积分性 当当初初始始条条件件为为零零时时，系系统统对对原原输输入入信信号号的的积积分分等等于于原原输出信号的积分，即输出信号的积分，即 若若 x(t) y(t) 则则 x(t)dt y(t)dt 测测试试系系统统概概述述e)频率保持性频率保持性 若若系系统统的的输输入入为为某某一一频频率率的的谐谐波波信信号号，则则系系统统的的稳稳态态输输出将为同一频率的谐波信号，即出将为同一频率的谐波信号，即 若若 x(t)=Acos(t+x) 则则 y(t)=Bcos(t+y) 线性系统的这些主要特性，特别是线性系统的
8、这些主要特性，特别是符合叠加原理和频率保持性，在测量工符合叠加原理和频率保持性，在测量工作中具有重要作用。作中具有重要作用。 测测试试系系统统概概述述 如果测量时，测试装置的输入、输出信号不随时间如果测量时，测试装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。静态测量时，测试装置表而变化，则称为静态测量。静态测量时，测试装置表现出的响应特性称为静态响应特性。现出的响应特性称为静态响应特性。系统的常微分方程退化为：系统的常微分方程退化为：2.2 测试系统静态响应特性测试系统静态响应特性 1、非线性度、非线性度 标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度
9、。 非线性度非线性度=B/A100%二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征端基直线独立直线2、灵敏度、鉴别力阈、分辨力、灵敏度、鉴别力阈、分辨力当当测测试试装装置置的的输输入入x有有一一增增量量x，引引起起输输出出y发发生生相相应应的变化的变化y时，则定义时，则定义: S=y/x 测测试试系系统统静静态态响响应应特特性性把引起测量装置输出值产生一个可把引起测量装置输出值产生一个可察觉变化的最小被测量变化值称为察觉变化的最小被测量变化值称为鉴别力阈鉴别力阈（也称为灵敏阈或灵敏限）也称为灵敏阈或灵敏限）。它用来描述装置对输入微小变化的它用来描述装置对输入微小变化的响应能力。响应能力。分辨力是指
10、指示装置有效地辨别紧密相邻量值的能力。3、回程误差、回程误差 测测试试装装置置在在输输入入量量由由小小增增大大和和由由大大减减小小的的测测试试过过程程中中，对对于于同同一一个个输输入入量量所所得得到到的的两两个个数数值值不不同同的的输输出出量量之之间间差差值最大者为值最大者为hmax，则定义回程误差为，则定义回程误差为 回程误差回程误差=(hmax/A)100%稳定度稳定度是指测量装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力。通常在不指明影响量时，稳定度指装置不受时间变化影响的能力。漂移漂移是指测量特性随时间的慢变化。4、稳定度、漂移、稳定度、漂移 在在对对动动态态物物理理量量进进行行测测试试
11、时时，测测试试装装置置的的输输出出变变化化是是否否能能真真实实地地反反映映输输入入变变化化，则则取取决决于于测测试试装装置置的的动动态态响响应应特特性。性。2.3 测试系统的动态响应特性测试系统的动态响应特性 x(t)h(t)y(t) 用特定的输入信号作用于测量系统，测量输出用特定的输入信号作用于测量系统，测量输出 (已已知知)，由此推断系统的传输特性。，由此推断系统的传输特性。 (系统辨识系统辨识)二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征a) 传递函数传递函数 (Transferfunction)传递函数：描述系统动态特性传递函数的定义：x(t)、y(t)及其各阶导数的初始值为零，系统输出
12、信号的拉普拉斯变换(拉氏变换)与输入信号的拉氏变换之比，记为式中s为拉氏变换算子:和皆为实变量复变数测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性xy装置的传递函数与测量信号无关，也不能确定装置的物理结构，只表示测量装置本身在传输和转换测量信号中的特性或行为方式。传递函数以测量装置本身的参数表示出输入与输出之间的关系，所以它将包含着联系输入量与输出量所必须的单位。测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性以代入H(s)式，得到频响函数，说明频率响应函数是传递函数的特例。F物理意义是频率响应函数是在正弦信号的激励下，测量装置达到稳态后输出和输入之间的关系。线性系统的频响函数(Frequencyrespo
13、nse)b) 频响函数频响函数 (Frequencyresponsefunction)测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性H(j)一般为复数，写成实部和虚部的形式：测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性若输入为单位脉冲若输入为单位脉冲(t)c) 权函数权函数 (Weightfunction)若输入为单位脉冲若输入为单位脉冲(t)，因，因(t)的傅立叶变换为的傅立叶变换为1 1，因此装，因此装置输出置输出y(t)的傅立叶必将是的傅立叶必将是H(f)，即，即Y(f)=H(f)，或，或y(t)=F-1H(S)，并可以记为，并可以记为h(t)，常称它为装置的，常称它为装置的脉冲响应函数脉冲响应函
14、数或或权函数权函数。 测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性FA()- 曲线称为幅频特性曲线；F()- 曲线称为相频特性曲线。F伯德图（Bode图）F20lgA()-lg曲线为对数幅频曲线F()-lg曲线对数相频曲线。F奈魁斯特图（Nyquist图）。F作Im()-Re()曲线并注出相应频率测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性F频响函数频响函数的含义是一系统对输入与输出皆的含义是一系统对输入与输出皆为正弦信号传递关系的描述。它反映了系为正弦信号传递关系的描述。它反映了系统稳态输出与输入之间的关系，也称为统稳态输出与输入之间的关系，也称为正正弦传递函数弦传递函数。F传递函数传递函数是系统对
15、输入是正弦信号，而是系统对输入是正弦信号，而输出是输出是正弦叠加瞬态信号正弦叠加瞬态信号传递关系的描传递关系的描述。它反映了系统包括述。它反映了系统包括稳态稳态和和瞬态瞬态输出输出与输入之间的关系。与输入之间的关系。F权函数权函数是在时域中通过瞬态响应过程来是在时域中通过瞬态响应过程来描述系统的动态特性。描述系统的动态特性。测测试试系系统统动动态态响响应应特特性性 设测试系统的输出设测试系统的输出y(t)与输入与输入x(t)满足关系满足关系 y(t)=A0x(t-t0)2.4 系统不失真测量的条件系统不失真测量的条件 该测试系统该测试系统的输出波形与输的输出波形与输入信号的波形精入信号的波形精
16、确地一致，只是确地一致，只是幅值放大了幅值放大了A0倍，倍，在时间上延迟了在时间上延迟了t0而已。这种情况而已。这种情况下，认为测试系下，认为测试系统具有不失真的统具有不失真的特性。特性。时域条件时域条件二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征如余弦信号通过非线性如余弦信号通过非线性系统（二极管），则输系统（二极管），则输出被整流，其频率成分出被整流，其频率成分被改变。被改变。输入信号输入信号输出信号输出信号非线性系非线性系统特性统特性频率特性系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件 y(t)=A0x(t-t0) Y()=A0e-jt0X()不失真测试系统条件的幅频特性和相频特性应分别满足不
17、失真测试系统条件的幅频特性和相频特性应分别满足 A()=A0=常数常数 ()=t0进行傅立叶变换进行傅立叶变换 频域定义频域定义系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件优点：优点：简单，信号发生器，简单，信号发生器，双踪示波器就可以双踪示波器就可以缺点：缺点：效率低效率低 不同频率成分通过测试装置的输出不同频率成分通过测试装置的输出系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件环节的串联和并联环节的串联和并联两个传递函数各为和的环节，串联时系统的传递函数H(s)在初始条件为零时为：对几个环节串联组成的系统，有令令s=j代入上式，即可得到代入上式，即可得到n个环节个环节串联系统的频率响应函数。串联系统
18、的频率响应函数。幅频、相频特性分别为幅频、相频特性分别为系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件并联时因由n个环节并联组成的系统，有令令s=j代入上式，即可得到代入上式，即可得到n个环节并联时系统的频率响应函数。个环节并联时系统的频率响应函数。系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件 任何分母中任何分母中s高于三次（高于三次（n3）的高阶系统都可以看作是若干个）的高阶系统都可以看作是若干个一阶环节和二阶环节的并联（也自然可转化为若干一阶环节和二一阶环节和二阶环节的并联（也自然可转化为若干一阶环节和二阶环节的串联）。阶环节的串联）。 分析并了解一、二阶环节的传输特性是分析并了解高阶、复杂分析并了
19、解一、二阶环节的传输特性是分析并了解高阶、复杂系统传输特性的基础。系统传输特性的基础。可以将式中的分母分解为可以将式中的分母分解为s s的一次和二次实系数因子式，即：的一次和二次实系数因子式，即： 式中式中 、 、 为实常数；其中为实常数；其中 。原式改为原式改为式中式中 、 、 实常数。实常数。 系系统统不不失失真真测测量量的的条条件件2.5 典型系统的频率响应特性典型系统的频率响应特性1、 一阶系统一阶系统(First-orderSystem)二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征 在工程实际中，一个忽略了质量的单自由度振动系在工程实际中，一个忽略了质量的单自由度振动系统，在施于统，在
20、施于A点的外力点的外力f(t)作用下，其运动方程为作用下，其运动方程为典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性时间常数：静态灵敏度：传递函数：数学表述：令：K1灵敏度归一处理一阶系统的频率特性：1、一阶系统是一个低通环节。只有当、一阶系统是一个低通环节。只有当 远小于远小于1/ 时，时，幅频响应才接近于幅频响应才接近于1，只适用于被测量缓慢或低频，只适用于被测量缓慢或低频的参数。的参数。负值表示相角的滞后2、 幅频特性降为原来的幅频特性降为原来的0.707（即（即3dB)，相，相位角滞后位角滞后45o ,时间常数时间常数 决定了测试系统适应的工决定了测试系统适应的工作频率范围。作频率范围。
21、典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性传递函数传递函数温度温度 湿度湿度 酒精酒精阶跃响应阶跃响应0.63一阶系统主要的动态特性参数是时间常数。典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性乃乃奎奎斯斯特特图图幅频、相频曲线伯德图在动圈式电表中，由永久磁钢所形成的磁场和通电线圈所形成的动圈磁场相互作用而产生的电磁转矩使线圈产生偏转运动，如图所示，动圈作偏转运动的方程式为典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性2 二阶系统二阶系统（Second-ordersystem）称重称重(应变片应变片)加速度加速度(压电压电)数学表述：传递函数：频率响应
22、函数：典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性K1静态灵敏度(Transductionconstant)系统固有频率(Thenaturalfrequency)阻尼比(Dampingratio)对二阶系统而言，主要的动态特性参数是系统固有频率对二阶系统而言，主要的动态特性参数是系统固有频率 和阻尼系数和阻尼系数 。典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性Bode图典典型型系系统统的的频频率率响响应应特特性性当时，H()1当时，H()0固有频率和阻尼比影响二阶系统的动态特性；当时，系统共振。时，()很小，时，()趋近180当时，()变化剧烈。一般：阻尼系数阻尼系数 的作用的作用典典型型系系
23、统统的的频频率率响响应应特特性性 任任何何一一个个测测试试系系统统，都都需需要要通通过过实实验验的的方方法法来来确确定定系系统统输输入入、输输出出关关系系，这这个个过过程程称称为为定定标标。即即使使经经过过定定标标的的测测试试系系统统，也也应应当当定定期期校校准准，这这实实际际上上就就是是要测定系统的特性参数。要测定系统的特性参数。 2.6 测试系统动态特性的测定测试系统动态特性的测定 F目的目的：在作动态参数检测时，要确定系：在作动态参数检测时，要确定系统的不失真工作频段是否符合要求。统的不失真工作频段是否符合要求。F方法方法：用标准信号输入，测出其输出信：用标准信号输入，测出其输出信号，从
24、而求得需要的特性。号，从而求得需要的特性。F标准信号标准信号:正弦信号、脉冲信号正弦信号、脉冲信号和和阶跃阶跃信号。信号。二二.测测试试系系统统的的基基本本特特征征1、稳态响应法、稳态响应法n理论依据：理论依据：方法：输入各种频率的正弦信号，检测系方法：输入各种频率的正弦信号，检测系统的输出信号，作出对应频率成分的输统的输出信号，作出对应频率成分的输出与输入信号的幅值比（幅频特性）和出与输入信号的幅值比（幅频特性）和相位差（相频特性）。是相位差（相频特性）。是最为精确的方最为精确的方法法。测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定n对于一阶测试系统，主要特性参数是时间常数对于一阶测试系统，主
25、要特性参数是时间常数 ，可，可以通过幅频、相频特性数据直接计算以通过幅频、相频特性数据直接计算 值。值。一阶系统的幅频、相频特性一阶系统的幅频、相频特性测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定n对于二阶系统，通常通过幅频特性曲线估计其对于二阶系统，通常通过幅频特性曲线估计其固有频率固有频率 n和和阻尼比阻尼比 。测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定n据理论分析，欠阻尼系统（据理论分析，欠阻尼系统（ 1)幅频特性幅频特性曲线峰值曲线峰值 r不在固有频率不在固有频率 n处，而满足：处，而满足：在在 n 处输出与输入的相位差为处输出与输入的相位差为90o，曲线，曲线在该点的斜率反映了阻尼
26、比的大小。缺点：相位在该点的斜率反映了阻尼比的大小。缺点：相位的精确测量很难实现。的精确测量很难实现。测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定传递函数传递函数最大幅值法：固有频率和阻尼率估计最大幅值法：固有频率和阻尼率估计测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定0.7072、脉冲响应法、脉冲响应法测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定时域波形参数识别时域波形参数识别优点：优点：直观直观缺点：缺点：简单系统识别简单系统识别测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定振幅：振荡频率：振荡周期：测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定根据响应曲线上的时标测出系统的振荡频率根据响应曲
27、线上的时标测出系统的振荡频率d，再求，再求n测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定3、阶跃响应法、阶跃响应法一阶系统：一阶系统：测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定0.63二阶系统：二阶系统：阶跃响应函数阶跃响应函数测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定严格的理论分析表明，它是以严格的理论分析表明，它是以 的圆的圆频率作衰减振荡。阻尼比频率作衰减振荡。阻尼比 越大，超调量越大，超调量 M 就越小，就越小，振荡波形衰减越快振荡波形衰减越快测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定注：如实际系统灵敏度未归一化处理，M1=M1/S测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定对一
28、个典型二阶系统输入一脉冲信号，从响应的记录曲线上测得其振荡周期为4ms，第三个和第十一个振荡的单峰幅值分别为12mm和4mm。试求该系统的固有频率n和阻尼率。测测试试系系统统动动态态特特性性的的测测定定从计量学的角度上讲: 测量就是利用实验手段，把待测量与已知的同类量进行直接或间接的比较，将已知量作为计量单位，求得比值的过程。测量误差测量误差（error of measurement）= 测得值 真值真值（true value）是指一个特定的物理量在一定条件下所定义的客观量值，又称为理论值或定义值。理论真值一般只存在于纯理论之中。约定真值约定真值( (conventional true val
29、ue）也称为：指定值、最佳估计值、约定值或参考值 是指对于给定用途具有适当不确定度的、赋予特定量的值。这个术语在计量学中常用。误差是针对真值而言的，真值一般都误差是针对真值而言的，真值一般都是指约定真值。是指约定真值。 绝对误差绝对误差（absolute errorabsolute error）：）：= 测得值 约定约定真值修正值修正值( (correction)：与误差绝对值相等、符号相反的值，一般用c表示。 修正结果修正结果（correction result）是将测得值加上修正值后的测量结果，这样可提高测量准确度。相对误差相对误差（relative errorrelative error
30、）= = 绝对误差 真值（一般是约定真值、也可用测得值近似代替）引用误差引用误差（fiducial error of a measuring instrument）：）：= 仪器某标称范围（或量程）内的最大绝对误差 该标称范围（或量程）上限 是一种相对误差，而且该相对误差是引用了特定值，即标称范围上限（或量程）得到的，故该误差又称为引用相对误差、满度误差。 系统误差系统误差（systematic errorsystematic error）：）：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。 在相同条件下，多次测量同一量值时，该误差的绝对值和符号保持不变，或者
31、在条件改变时，按某一确定规律变化的误差。随机误差随机误差（random errorrandom error）：）：测得值与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量结果的平均值之差。又称为偶然误差。 在相同测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差。粗大误差粗大误差（gross errorgross error）：）：指明显超出统计规律预期值的误差。又称为疏忽误差、过失误差或简称粗差。 测量准确度测量准确度（accuracy of measurement）：表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。就误差分析而言，准确度是测量结果中系统误差和随机误差的综合，误差大，则准
32、确度低，误差小，则准确度高。准确度（精度）在数值上一般多用相对误差来表示，但不用百分数。如某一测量结果的相对误差为0.001%，则其精度为10-5。正确度正确度（correctness）：当只考虑系统误差的大小时，准确度称为正确度。精密度精密度（precision）：只考虑随机误差的大小时，准确度称为精密度。准确度、正确度和精密度三者之间的关系准确度、正确度和精密度三者之间的关系弹着点全部在靶上，但分散。相当于系统误差小而随机误差大，即精密度低，正确度高。弹着点集中，但偏向一方，命中率不高。相当于系统误差大而随机误差小，即精密度高，正确度低。弹着点集中靶心。相当于系统误差与随机误差均小，即精密
33、度、正确度都高，从而准确度亦高。重复性重复性（repeatability）：指在相同条件下在短时间内对同一个量进行多次测量所得测量结果之间的一致程度，一般用测量结果的分散性来定量表示。 复现性复现性（reproducibility）：指在变化条件下，对同一个量进行多次测量所得测量结果之间的一致程度，一般用测量结果的分散性来定量表示。复现性也称为再现性。 稳定性稳定性（stability）：指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。它可以用几种方式来定量表示，如用计量特性变化某个规定的量所经过的时间；或用计量特性经规定的时间所发生的变化等。 示值误差示值误差（error of indicatio
34、n of a measuring instrument）：指测量仪器的示值与对应输入量的真值之差。由于真值不能确定，故在实际应用中常采用约定真值。 偏移偏移（bias of a measuring instrument）：指测量仪器示值的系统误差。通常用适当次数重复测量的示值误差的平均来估计。最大允许误差最大允许误差（maximum permissible errors of a measuring instrument）：指对于给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值。有时也称为允许误差限。 不确定度不确定度（uncertainty）：与测量结果相关联的、用于合理表征被测量值分散性大小
35、的参数。它是定量评定测量结果的一个重要质量指标。返返 回回填空题填空题1、某一阶系统的频率响应函数为，输入信号，则输出信号的频率为，幅值，相位。2、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。4、当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为。5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有关系为最佳。选择题选择题1、不属于测试系统的静特性。（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统响应的卷积。
36、（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为。（1）（2）（3）（4）4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。（1）存在，但5（2）存在，但1（3）在时间常数很小时存在（4）不存在5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。（1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶6、一阶系统的动态特性参数是。（1）固有频率（2）线性度(3)时间常数（4）阻尼比7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值倍所经过的时间作为时间常数。（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982判断对错题（用判断对错题（用或或表示）表示）1、
37、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失真。（）2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。（）3、当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系统的物理模型无关。（）4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（）5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（）6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（）简答和计算题简答和计算题1、什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？3、测试装置实现不失真测试的条件是什么？4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。求其对周期信号的稳态响应。5、将信号 输入一个传递函数为的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式。
