静态特性与指标22 动态特性与指标23 性能测试与标定.ppt

现代检测技术导论第二章检测系统性能评价2.1静态特性与指标2.2动态特性与指标2.3性能测试与标定,2.1 静态特性与指标,静态特性检测系统在输入信号x几乎不随时间变化时，输出信号y的稳定值： y = a0 + a1x + a2x2 + + anxn,o,量程X是指检测系统适用的测量范围(X = xmax - xmin)。量程选择过小会使检测系统长期工作在超负荷状态，容易造成损坏。量程选择过大会检测系统的实际测量误差增加，达不到预期的检测精度。,满量程输出Y是指输入从最小变化到最大时输出信号的变化量(Y = ymax - ymin) 。它与灵敏度密切相关，同时又对检测系统的精度评价起到了重要作用，因为所有误差对检测系统精度的影响都是要与满量程进行比较之后才能判定的。,o,xmin,xmax,ymin,ymax,灵敏度k为检测系统输出的变化量y与引起该变化量的输入变化量x之比，即：k=y/x灵敏度反映了检测系统对被测量的敏感程度，同时也与检测系统的信噪比密切相关。高灵敏度的检测系统得到的信号输出较大，同时信噪比相对较低。因此在选择检测系统时应尽量选择灵敏度较高的，在灵敏度偏低的情况下应进一步考虑干扰、噪音信号的大小，以信噪比达到测量要求来衡量。,非线性检测系统的灵敏度表示方式：S=R0/Rs （气敏元件）交叉灵敏度：多维检测系统中某一对特定被测量敏感的检测单元对其它被测量的灵敏度。 干扰！,精度：检测系统在其测量范围内任一点的输出值与其理论值的偏离程度。线性度：对于线性输出检测系统往往将标定数据与标准输出直线进行比较，其最大误差与满量程输出之比。迟滞：检测系统在标定过程中加载输出与卸载输出之间的不重合性，加载与卸载输出的最大差值的一半与满量程输出之比。,重复性：检测系统在输入按同一方向作全量程连续多次标定时的输出不重合性，各次标定之间的最大误差与满量程输出之比。分辨率：引起输出量发生变化时输入量的最小变化量与满量程之比。,温漂：温度变化对检测系统输出所产生的影响，它是由温度零漂和灵敏度温漂两项指标来表示。温度零漂：检测系统的输入信号为零时，温度变化所产生的输出差值与满量程输出和温差之比。灵敏度温漂：满量程输出随温度的变化情况，当温度变化满量程输出差值与满量程输出和温差之比。,时漂：是衡量检测系统长期稳定性的指标，一般是测量时间内检测系统零点输出变化的最大值，然后计算出单位时间内与满量程输出相比的百分比。,2.2 动态特性与指标 响应时间当输入量阶跃变化时，输出量从开始变化到示值进入最终值的规定范围内所需要的最小时间。如：ts = 0.5s (5%),ts,t,y(),y,o,响应频率当输入量为频率从零开始逐渐增大的正弦波时，输出量的幅值降低到静态响应值的0.707时，所对应的频率。 工作频率当输入量为频率从零开始逐渐增大的正弦波时，输出量的幅值降低到静态响应值所允许的最大误差时，所对应的频率。,2.3 性能测试与标定（1）静态标定方法 标准加载法：在被测仪器的测量范围内等间隔施加递增的标准载荷，通过对比被测仪器的输出值得到该仪器的标定曲线。 比对测试法：对被测仪器和精度高于被测仪器的标准仪器一起施加载荷，通过对比标准仪器的输出值和被测仪器的输出值得到被测仪器的标定曲线。,2.3 性能测试与标定（2）动态标定方法 频率扫描法：采用正弦波加载信号，在大于被测仪器的响应范围内进行变频扫描，得到被测仪器的响应频率范围。 阶跃响应法：对被测仪器突然施加一个满量程阶跃加载信号，记录被测仪器的响应曲线，通过响应曲线的衰减情况计算出该仪器的响应时间。,2.3 性能测试与标定（3）检测系统环境实验温度实验温湿度实验盐雾实验电磁兼容性实验,