第二章 测量系统的基本特性:测量系统的性能在很大程度上决定着测量结果的质量。对于测量系统的性能认识越全面、深刻越有可能获得有价值的测量结果。本章将讨论测量系统的一般特性及表征测量过程品质优劣的主要性能指标。测量系统的一般特性,通常分为静态特性与动态特性两个方面。在静态测量条件下,测试系统的输入量与输出量之间在数值上一般具有一定的对应关系。但在动态测量时,由于测量系统具有一定的惯性,使得系统的输出量不能够正确地反映同一时刻输入量的真实情况。此时,必须考虑测量系统的动态特性。因此,本章重点学习在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系,或是反映系统对于随时间变化的输入量响应特性,从而能够选择合适的测量系统并与所测参数相匹配,使测量的动态误差限制在试验要求的允许范围内。2.1测量仪器的静态特性:静态特性反映的是当信号为定值或变化缓慢时,系统的输出与输入的关系。以静态关系为基础,通常可以定义一组性能指标来描述静态测量过程的品质。本节讲解几个常用来衡量测试系统静态特性的指标:包括精确度、灵敏度、迟滞、线性度。
2.2动态特性的数学模型:为了描述动态测量过程中输出量与输入量之间的关系,一般都忽略测量系统的非线性和随机变化等复杂因素,视测试系统的输入和输出关系为线性关系。用常系数线性微分方程进行描述输入量x(t)与输出量y(t)之间的关系。对于线性系统,它有两个重要性质: 一是服从叠加原理,二是频率保持性。
2.3传递函数:为了研究测量系统或环节的动态响应特性,引入自动控制系统中常用的一个概念,即传递函数,求解常系数线性微分方程。本节内容包括传递函数的定义,特点以及零阶、一阶、二阶测量系统传递函数的表示形式。
2.4热电偶测量系统的动态特性:任何一种测试仪器或系统的指示和记录部分,或是由具有一定质量的弹性系统组成,这些系统不可避免地存在“惯性”和“阻尼”,因而出现种种衰减和滞后现象,这就使得测量的结果与真实物理量之间存在幅值和相位的差异,甚至使所记录的变化曲线完全失真。本节以最常见的热工测量仪器热电偶举例来说明其动态响应过程。
2.5动态响应:测量仪器或测量系统动态特性的分析就是研究动态测量时所产生的动态误差,反映系统对于随时间变化的输入量响应特性。我们在学习了动态特性的数学模型和传递函数的基础之后,对测量系统施加典型信号,使系统的状态发生变化,在变化中体现出一阶/二阶测量系统 “动态响应”的特性。
[判断题]QQ图片20200415190543.png小表示热电偶热惯性小,达到稳定值TO的时间短;反之时间长。( )

选项:[错, 对]
[单选题]热电偶温度计测温为( )测量系统。

选项:[二阶

, 零阶

, 一阶

, 高阶

]
[单选题]通常我们说的范型仪器,也就是作为校验的仪器精度一般都在( )以上

选项:[0.3级

, 0.2级

,  0.4级

, 0.1级

]
[判断题] 一般仪表我们要求灵敏度越高越好,是因为它能够反映出被测量的微小变化。  )

选项:[对, 错]
[判断题]零阶测量系统具有完全理想的特性,随时间如何变化,系统的输出不受干扰也没有时间滞后。(  )

选项:[对, 错]

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