(2.2.1)--2.2测试技术的基础知识-测试技术的传递特性和选择.ppt

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1、土木工程测试技术土木工程测试技术土木工程测试技术土木工程测试技术2 2 2 2 测试技术的基础知识测试技术的基础知识测试技术的基础知识测试技术的基础知识内容提纲1.1.测试系统的组成和指标测试系统的组成和指标2.2.测试系统的传递特性和选择测试系统的传递特性和选择3u 2.2.1 测试系统的传递特性静态传递特性测量的量不随时间变化表示测量系统输入与输出对应关系的性能动态传递特性测量的量随时间变化传递特性体温计频率4u 理想的测试系统线性系统 一个理想的测试系统，应该具有确定的输入输出关系，其中以输出与输入成线性关系时为最佳，即理想的测试系统应当为线性时不变系统。输入x（t）输出y（t）线性关系

2、系统h（x)微分、积分、叠加后仍为线性关系微分、积分、叠加后仍为线性关系u测试系统的静态传递特性 静态方程p 测试系统处于静态测量，输入量和输出量不随时间变化而变化。测试系统处于静态测量，输入量和输出量不随时间变化而变化。则由线性系统方程可得静态方程。则由线性系统方程可得静态方程。其中，其中，S S为标定因子。为标定因子。标定曲线p 反映测试系统输入和输出之间关系的曲线。反映测试系统输入和输出之间关系的曲线。p 定期标定测试系统的标定曲线是保证测试结果精确可靠的必要措定期标定测试系统的标定曲线是保证测试结果精确可靠的必要措施。施。6u 测试系统的静态传递特性 测试系统的主要静态参数p线性度线性

3、度测量系统的标定曲线测量系统的标定曲线(由试验确定的实际工作曲线由试验确定的实际工作曲线)对理论拟合直线的对理论拟合直线的接近程度接近程度非线性误差均方差最小的直线一般要求小于3最大偏差满量程输出平均值相对误差7u 测试系统的静态传递特性 测试系统的主要静态参数p 灵敏度灵敏度xy表示方法 S=2/mm8u 测试系统的静态传递特性 测试系统的主要静态参数p回程误差（迟滞性）回程误差（迟滞性）系统滞后现象和不工作区引起最大差值9u 测试系统误差的环境影响与对应措施误差处理温度、湿度、气温度、湿度、气压、电源电压、压、电源电压、接地条件、绝缘接地条件、绝缘电阻电阻灵敏度漂移灵敏度漂移零点漂移零点漂

4、移在测量前进行修正，在测量前进行修正，做出标定曲线或误做出标定曲线或误差表，测量后对实差表，测量后对实际测量值进行修正际测量值进行修正根源根源上上变化变化系统系统对照对照测试测试标定标定法法不变不变系统系统隔离、补偿、增益反馈、计算机修正补偿半周期消除法：半周期消除法：对于周对于周期性误差，可以相隔半期性误差，可以相隔半个周期进行一次测量，个周期进行一次测量，然后以两次读数的算术然后以两次读数的算术平均值作为测量值平均值作为测量值对称测量消除法：对称测量消除法：电压电压表的零点逐渐漂移而产表的零点逐渐漂移而产生线性系统误差，可采生线性系统误差，可采用等间隔时间测量用等间隔时间测量用同样的分析方

5、法在同样的条用同样的分析方法在同样的条件下，用标准测试系统代替实件下，用标准测试系统代替实际使用的测试系统。通过对照际使用的测试系统。通过对照比较，可以修正测试结果，消比较，可以修正测试结果，消除系统误差。除系统误差。交换法：交换法：天枰天枰抵消法：抵消法：进行两次进行两次测量使前后两次测测量使前后两次测量的系统误差大小量的系统误差大小相等、符号相反相等、符号相反代替法：代替法：用已知的用已知的标准量代替被测量，标准量代替被测量，再次进行测量，得再次进行测量，得出被测量与标准值出被测量与标准值的差值的差值零示法：零示法：电桥电路、电桥电路、电位差计等电位差计等10u 2.2.2测试系统的选择原则 灵敏度：对干扰的敏感。灵敏度高，测量范围小，稳定性差 准确度：价格影响。前面环节的准确度高于后面环节的准确度 响应特性：不失真，延迟时间短 线性范围：保证在近似线形区间工作（满足测试准确度的要求）稳定性：适应环境，零漂和漂移 测量方式：满足实际的工作条件，现场实施的条件仪器性能埋设条件测读方式经济性