測試技術總復習2003年10月20日測試技術總復習2003年10月20日11緒論測試技術是一門綜合性技術，它由多門學科支撐，如傳感技術、電子技術、計算機技術等；特別是傳感技術是以物理學為基礎，涉及力學、電學、磁學、光學、聲學、熱學等。1.1測試的定義測試——是測量和試驗的綜合，是一種分析事物狀態(tài)、變化和特征的綜合手段。測量——對被測對象的定量分析，結果用數值表示，有的需要有單位。試驗——偏重于對被測對象的定性分析，通常沒有具體數值，如頻率特性、時域波形等。測試理論——測試系統(tǒng)各部分的理論闡述和實際儀器結構。測試實驗——定量實驗（主要手段）定性實驗（輔助手段）1緒論測試技術是一門綜合性技術，它由多門學科支撐，如21.2測試的分類靜態(tài)測試：被測參數不隨時間變化或變化緩慢（特例）動態(tài)測試：被測參數隨時間變化（大多數情況）

機械法測試：方便、簡單、精度較低光學測試法：精度高、響應快、系統(tǒng)結構復雜、環(huán)境適應力差電測試法：應用最廣、信號處理容易、系統(tǒng)不太復雜、本課主要講授內容目前用電測試進行物理量的靜、動態(tài)測試1.2測試的分類31.3信號和信息信息：不是物質，也不是能量。對我們來說事先不知道的東西。特征是到處都有，客觀存在。其定義——關于事物運動的廣義知識，是事物運動狀態(tài)以及關于事物狀態(tài)的陳述。信號：是信息的載體，攜帶信息的物理量。信息包含在信號中。按作用分：有用信息---信號干擾信息---噪聲1.4測試的任務測試的任務就是獲取研究對象的有用信息，（非全部信息）即研究對象的狀態(tài)、變化和特征等。在機械測試中，常見的被測量有：力、壓力、應力、應變、位移、速度、加速度、角度、溫度等等。1.3信號和信息41.5測試系統(tǒng)的組成被測對象：傳感器：信號變換的裝置，是整個系統(tǒng)中最為關鍵的環(huán)節(jié)。變換處理裝置：完成信號的放大、濾波、變換（A/D、D/A）、以及與計算機的接口等。顯示記錄裝置：記錄測試信號的裝置，保存測試結果，作為技術資料供以后分析利用。標定裝置和控制裝置：標定：減少誤差，提高精度控制：實現整個系統(tǒng)的協(xié)調工作，便于測試系統(tǒng)的自動化。1.5測試系統(tǒng)的組成被測對象：5傳感器變換處理裝置指示儀記錄儀數據處理儀器標定裝置和控制裝置電源被測對象傳感器變換處理裝置指示儀記錄儀數據處理儀器標定裝置和控制裝置61.6傳感器基礎知識⑴傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用的輸出信號的器件或裝置。傳感器是實現信息和能量的轉換的元件。它的基礎是各種物理、化學、生物的效應、定律和法則。所運用的效應：光電效應、霍爾效應、壓電效應、磁阻效應等。所依據的定律：能量守衡、場、物質定律（虎克、歐姆）。一般來說傳感器有敏感元件、轉換元件、測量電路、輔助電源組成。⑵分類：按被測對象、工作原理、工作機理、能量源、輸出信號等分類。1.6傳感器基礎知識7按被測對象分：溫度、壓力、位移、速度、加速度、力。按工作原理分：依據所依據的效應和定律，應變式、壓電式、磁電式、光電式等。按工作機理分：結構型、物性型。按能量源分：有源型、無源型。按輸出信號分：模擬型、數字型、開關型。按被測對象分：溫度、壓力、位移、速度、加速度、力。82信號及其描述2.1信號的分類按波形的形態(tài)、按時間是否連續(xù)、信號的描述方法等方法分類。2.2信號的描述方法時域描述、頻域描述。信號在不同的域中描述，是為解決不同的問題，使所研究的信號特征更為突出，無論選用哪種描述方法，都含有相同信息，不增加新的信息。2信號及其描述2.1信號的分類92.3有關頻譜的概念表示方法：單邊、雙邊、幅頻、相頻頻譜——是信號中各頻率分量按頻率高低依次排列的總體。幅頻——是信號中各頻率分量的幅值與頻率之間的關系。相頻——是信號中各頻率分量的相位與頻率之間的關系。周期信號頻譜的特點：離散性等間隔譜線高度隨諧波次數升高而下降2.3有關頻譜的概念102.4信號與頻譜在實際的測試中任何信號都可以用函數來表示，表證信號的函數可以用各種數學方法（傅立葉變換/傅立葉級數、拉普拉斯變換）變換成含不同頻率的某一單一簡單函數的代數和表示，即頻譜表示。各種不同類型的信號用頻譜表示時有各自不同的分量（單一函數），如：周期信號可以展開成直流分量、基波、各次諧波非周期信號的頻譜是連續(xù)的，量綱是單位頻率寬度上的幅值。周期信號：頻譜，非周期信號：頻譜密度。為了說明及討論簡單，統(tǒng)稱頻譜。2.4信號與頻譜112.5周期信號：其數學工具：傅立葉級數頻譜表示方法：單邊、雙邊、幅頻、相頻頻譜——是信號中各頻率分量按頻率高低依次排列的總體。幅頻——是信號中各頻率分量的幅值與頻率之間的關系。相頻——是信號中各頻率分量的相位與頻率之間的關系。周期信號頻譜的特點：離散性等間隔譜線高度隨諧波次數升高而下降2.5周期信號：122.6非周期信號的頻譜

數學工具：傅立葉變換的物理意義是單位角頻率范圍內的幅值，即譜密度，一般是復數實譜虛譜幅值譜密度相位譜非周期信號的頻譜是連續(xù)的。2.6非周期信號的頻譜數學工具：傅立葉變換133傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)標定3.1傳感器的數學模型（研究輸入——輸出的關系及特性）3.2傳感器的靜態(tài)特性線性度(非線性誤差）、遲滯、重復性、測量范圍和量程、靈敏度、分辨力（率）、零點附近的分辨力、穩(wěn)定性、漂移。前三項構成了傳感器的總精度3.3傳感器靜態(tài)標定與校準3傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)標定3.1傳感器的數學模型（14

標定——在明確傳感器輸入/輸出關系的前提下，利用某種標準器具產生已知的標準非電量輸入，確定其輸出電量與輸入量之間關系的過程。

校準——傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時間再使用，必須對其性能參數進行復測或作必要的調整與修正，以確保傳感器的測量精度，該過程稱校準。標定系統(tǒng)組成：被測非電量的標準發(fā)生器，被測非電量的標準測試系統(tǒng)，待標定傳感器所配接的信號調節(jié)、記錄、顯示儀器等。標定——在明確傳感器輸入/輸出關系的前提下，利用某種標準15靜態(tài)標定標準條件：溫度、濕度、壓力標準儀器設備精度等級確定：方法與過程：

1將傳感器全量程等分成若干點；2由小到大輸入標準量，得到各輸入值對應的輸出值；3由大到?。?重復2、3若干次，列數據表或畫曲線；5數據處理，確定線性度、靈敏度、遲滯、重復性等靜態(tài)指標。靜態(tài)標定標準條件：溫度、濕度、壓力16⑴傳感器的動態(tài)系統(tǒng)模型4傳感器的動態(tài)特性與動態(tài)標定x(t)

傳感器y(t)

X(s)

Y(s)

h(t)

H(s)

4.1相關基本概念可將傳感器簡化成一個線性二端網絡——激勵、響應h(t)：脈沖響應H(s)：傳遞函數⑴傳感器的動態(tài)系統(tǒng)模型4傳感器的動態(tài)特性與動態(tài)標定x(t)17⑵

線性系統(tǒng)的數學描述

A線性特征齊次性：若：則：疊加性：若，則：⑵線性系統(tǒng)的數學描述A線性特征18B時域模型：可用常系數微分方程來描述激勵響應與系統(tǒng)相關的系數B時域模型：可用常系數微分方程來描述激勵響應與系統(tǒng)相關19C傳遞函數1)定義：輸出信號的LT與輸入信號的LT之比。2)特點：H(s)是系統(tǒng)的固有特性，與輸入無關。H(s)是抽象的數學模型，不同的系統(tǒng)可有相同的H(s)3)級聯：串聯：并聯：系統(tǒng)的傳遞函數C傳遞函數系統(tǒng)的傳遞函數20D線性系統(tǒng)的特性1)微積分特性若：則：，2)頻率保持性若：則：輸出信號相對輸入信號只在幅值和相位發(fā)生變化，即頻率保持性。對系統(tǒng)的特性分析采用單位階躍輸入或不同頻率的正弦信號輸入，通過不同輸出得出系統(tǒng)的特性。D線性系統(tǒng)的特性214.2傳感器的動態(tài)特性

傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對輸入量隨時間變化時的響應特性。輸入是時間的函數，輸出也是時間的函數，且與頻率有關。表征測試系統(tǒng)動態(tài)特性的指標有：

頻率指標有幅頻特性A()，相頻特性()，固有頻率n，工作頻帶g，阻尼比等。

時域指標有時間常數，上升時間tr，響應時間ts，超調量M%等。4.2傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對22幅頻特性：輸出信號與輸入信號的幅值之比隨信號頻率的關系；相頻特性：輸出信號與輸入信號的相位之差隨信號頻率的關系。4.3動態(tài)標定利用若干不同頻率的正弦信號輸入到系統(tǒng)，有不同的輸出，得到該頻率下輸出（響應）與輸入（激勵）的幅值比與相位差，從而得到系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。確定相關的常數：、、等。幅頻特性：輸出信號與輸入信號的幅值之比隨信號頻率的關系；234.4不失真測量條件

要使任意波形的信號通過測試裝置后不產生波形失真，則測試裝置的頻率響應函數的幅頻特性為一常數，相頻特性為線性。即：4.4不失真測量條件245測量誤差與數據處理5.1測量誤差的基本概念⑴真值——未知量:在一定條件下，被測量客觀存在的實際值。有理論真值（絕對真值）、規(guī)定真值、相對真值⑵誤差：誤差的絕對存在性

絕對誤差=測量值-真值5測量誤差與數據處理5.1測量誤差的基本概念25⑶誤差的來源：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差。⑷誤差的分類：隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差。⑸精度：正確度(準確度)、精密度、精確度5.2隨機誤差的理論隨機誤差的特征：誤差分布曲線服從正態(tài)分布。標準偏差及計算⑶誤差的來源：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差。26由于真值未知，δ不可求，用殘差v代替，在實際計算中多用算術平均值的均方差來代替標準偏差。算術平均值的均方差：5.3測量結果表示法直接測量:測量值間接測量:設各直接測量參數為x1，x2，…，xm，間接測量參數為y，間接測量的測量誤差是各個直接測量誤差的函數。用標準差表示的傳遞公式由于真值未知，δ不可求，用殘差v代替，在實際計算中多用算術276應變式傳感器6.1應變式傳感器是以應變片為傳感元件的傳感器，是結構型傳感器中電阻式傳感器的一種。6.2它可以將試件上的應變轉化成電阻變化，來達到非電量測試的目的。應變片的轉換原理是基于材料的應變效應。應變效應是指金屬絲或金屬片的電阻值隨其變形而發(fā)生改變的一種物理現象。6應變式傳感器6.1應變式傳感器是以應變片為傳感元286.3應變片的結構、分類、主要參數和工作特性結構及尺寸參數：應變片的靈敏軸線、標距(柵長)l工作特性參數：電阻值、應變片的靈敏系數K、橫向效應及橫向效應系數（橫向靈敏度）、零漂和蠕變、應變片的動態(tài)特性6.4應變式傳感器的測量電路——電橋電路直流電橋、交流電橋單臂的靈敏度為：半橋（雙臂）的靈敏度為：全橋的靈敏度為：相鄰臂工作的雙臂電橋和全橋當時，靈敏度高，沒有非線形誤差，同時還能起到溫度補償作用。

6.5應變式傳感器的結構與設計

6.3應變片的結構、分類、主要參數和工作特性297磁電式傳感器7.1磁電式傳感器是利用電磁感應原理，將被測的物理量變換成感應電勢輸出的傳感器。不需要輔助電源，將被測對象的機械能轉換成易于測量的電信號。較大的輸出功率，配用電路簡單，性能穩(wěn)定，具有雙向轉換特性，應用普遍。7.2磁電式傳感器具有較高的靈敏度,經常用于測量位移、速度、加速度、振動等物理量。7.3結構形式：磁阻式（變磁通式）、恒變磁通式（動圈式、動鐵式）7.4誤差補償：加補償線圈、加反向磁片7磁電式傳感器7.1磁電式傳感器是利用電磁感應原理，將30熱電式傳感器1熱電式傳感器是利用轉換元件電磁參量隨溫度變化的特性，對溫度和與溫度有關的參量進行檢測的裝置。2種類：溫度——電阻：熱電阻，熱敏電阻。溫度——電勢：熱電偶。3應用：主要是測量溫度、作溫控開關，還可以測量管道流量、進行氣體成分和金屬材質鑒別。熱電式傳感器1熱電式傳感器是利用轉換元件電磁參量隨溫度變31光電式傳感器光源：常用光源及特性（輻射、光譜、光電轉換、環(huán)境特性等）光電效應及器件：光電效應指物體吸收了光能后轉換為物體中某些電子的能量而產生電效應外光電效應及器件：光電管、光電倍增管內光電效應：光電導效應及器件（光敏電阻、光敏管）、光生伏特效應及器件（硅光電池）光電器件的特性：光照特性、光譜特性、響應時間、溫度特性、伏安特性I(U)新型光電檢測器件：位置敏感器件、集成光敏器件、電荷耦合器件光電式傳感器：模擬式光電傳感器、開關式光電傳感器光電式傳感器光源：常用光源及特性（輻射、光譜、光電轉換、環(huán)境32壓電式傳感器1壓電式傳感器是以具有壓電效應的器件為核心組成的傳感器。壓電效應具有自發(fā)電和可逆性，因此壓電器件是一種典型的雙向有源傳感器件。2壓電效應——某些晶體不僅在電場力作用下，而且在機械力作用下，都會產生極化現象。（正壓電效應、逆壓電效應）3等效電路：從功能上講，壓電器件實際上是一個電荷發(fā)生器，又可將其視為具有電容Ca的電容器。（壓電器件——有源電容器——高內阻，小功率——電壓、電荷放大器）4動態(tài)測量范圍：180kHz~10-1

10-4Hz壓電式傳感器1壓電式傳感器是以具有壓電效應的器件為核心組3311變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器是一種利用磁路磁阻變化引起傳感器線圈的電感（自感或互感）變化來檢測非電量的機電轉換裝置。常用來檢測位移、振動、力、壓力、流量、比重等物理量。結構簡單，工作可靠，壽命長，具有良好的性能和寬廣的適用范圍，適合在較惡劣的環(huán)境中工作。存在交流零位信號，不適宜高頻動態(tài)測量。有自感式，互感式，電渦流式，壓磁式等。11變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器是一種利用磁3412電容式傳感器電容式傳感器是將被測非電量的變化轉換成電容量變化的一種傳感器。有變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器、變介質型電容傳感器等到幾種。結構簡單，高分辨力，非接觸測量，可在高溫、輻射、強烈振動等惡劣環(huán)境下工作。其工作原理測量電路：耦合式電感電橋12電容式傳感器電容式傳感器是將被測非電量的變化轉換成電35測試技術總復習2003年10月20日測試技術總復習2003年10月20日361緒論測試技術是一門綜合性技術，它由多門學科支撐，如傳感技術、電子技術、計算機技術等；特別是傳感技術是以物理學為基礎，涉及力學、電學、磁學、光學、聲學、熱學等。1.1測試的定義測試——是測量和試驗的綜合，是一種分析事物狀態(tài)、變化和特征的綜合手段。測量——對被測對象的定量分析，結果用數值表示，有的需要有單位。試驗——偏重于對被測對象的定性分析，通常沒有具體數值，如頻率特性、時域波形等。測試理論——測試系統(tǒng)各部分的理論闡述和實際儀器結構。測試實驗——定量實驗（主要手段）定性實驗（輔助手段）1緒論測試技術是一門綜合性技術，它由多門學科支撐，如371.2測試的分類靜態(tài)測試：被測參數不隨時間變化或變化緩慢（特例）動態(tài)測試：被測參數隨時間變化（大多數情況）

機械法測試：方便、簡單、精度較低光學測試法：精度高、響應快、系統(tǒng)結構復雜、環(huán)境適應力差電測試法：應用最廣、信號處理容易、系統(tǒng)不太復雜、本課主要講授內容目前用電測試進行物理量的靜、動態(tài)測試1.2測試的分類381.3信號和信息信息：不是物質，也不是能量。對我們來說事先不知道的東西。特征是到處都有，客觀存在。其定義——關于事物運動的廣義知識，是事物運動狀態(tài)以及關于事物狀態(tài)的陳述。信號：是信息的載體，攜帶信息的物理量。信息包含在信號中。按作用分：有用信息---信號干擾信息---噪聲1.4測試的任務測試的任務就是獲取研究對象的有用信息，（非全部信息）即研究對象的狀態(tài)、變化和特征等。在機械測試中，常見的被測量有：力、壓力、應力、應變、位移、速度、加速度、角度、溫度等等。1.3信號和信息391.5測試系統(tǒng)的組成被測對象：傳感器：信號變換的裝置，是整個系統(tǒng)中最為關鍵的環(huán)節(jié)。變換處理裝置：完成信號的放大、濾波、變換（A/D、D/A）、以及與計算機的接口等。顯示記錄裝置：記錄測試信號的裝置，保存測試結果，作為技術資料供以后分析利用。標定裝置和控制裝置：標定：減少誤差，提高精度控制：實現整個系統(tǒng)的協(xié)調工作，便于測試系統(tǒng)的自動化。1.5測試系統(tǒng)的組成被測對象：40傳感器變換處理裝置指示儀記錄儀數據處理儀器標定裝置和控制裝置電源被測對象傳感器變換處理裝置指示儀記錄儀數據處理儀器標定裝置和控制裝置411.6傳感器基礎知識⑴傳感器的定義：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用的輸出信號的器件或裝置。傳感器是實現信息和能量的轉換的元件。它的基礎是各種物理、化學、生物的效應、定律和法則。所運用的效應：光電效應、霍爾效應、壓電效應、磁阻效應等。所依據的定律：能量守衡、場、物質定律（虎克、歐姆）。一般來說傳感器有敏感元件、轉換元件、測量電路、輔助電源組成。⑵分類：按被測對象、工作原理、工作機理、能量源、輸出信號等分類。1.6傳感器基礎知識42按被測對象分：溫度、壓力、位移、速度、加速度、力。按工作原理分：依據所依據的效應和定律，應變式、壓電式、磁電式、光電式等。按工作機理分：結構型、物性型。按能量源分：有源型、無源型。按輸出信號分：模擬型、數字型、開關型。按被測對象分：溫度、壓力、位移、速度、加速度、力。432信號及其描述2.1信號的分類按波形的形態(tài)、按時間是否連續(xù)、信號的描述方法等方法分類。2.2信號的描述方法時域描述、頻域描述。信號在不同的域中描述，是為解決不同的問題，使所研究的信號特征更為突出，無論選用哪種描述方法，都含有相同信息，不增加新的信息。2信號及其描述2.1信號的分類442.3有關頻譜的概念表示方法：單邊、雙邊、幅頻、相頻頻譜——是信號中各頻率分量按頻率高低依次排列的總體。幅頻——是信號中各頻率分量的幅值與頻率之間的關系。相頻——是信號中各頻率分量的相位與頻率之間的關系。周期信號頻譜的特點：離散性等間隔譜線高度隨諧波次數升高而下降2.3有關頻譜的概念452.4信號與頻譜在實際的測試中任何信號都可以用函數來表示，表證信號的函數可以用各種數學方法（傅立葉變換/傅立葉級數、拉普拉斯變換）變換成含不同頻率的某一單一簡單函數的代數和表示，即頻譜表示。各種不同類型的信號用頻譜表示時有各自不同的分量（單一函數），如：周期信號可以展開成直流分量、基波、各次諧波非周期信號的頻譜是連續(xù)的，量綱是單位頻率寬度上的幅值。周期信號：頻譜，非周期信號：頻譜密度。為了說明及討論簡單，統(tǒng)稱頻譜。2.4信號與頻譜462.5周期信號：其數學工具：傅立葉級數頻譜表示方法：單邊、雙邊、幅頻、相頻頻譜——是信號中各頻率分量按頻率高低依次排列的總體。幅頻——是信號中各頻率分量的幅值與頻率之間的關系。相頻——是信號中各頻率分量的相位與頻率之間的關系。周期信號頻譜的特點：離散性等間隔譜線高度隨諧波次數升高而下降2.5周期信號：472.6非周期信號的頻譜

數學工具：傅立葉變換的物理意義是單位角頻率范圍內的幅值，即譜密度，一般是復數實譜虛譜幅值譜密度相位譜非周期信號的頻譜是連續(xù)的。2.6非周期信號的頻譜數學工具：傅立葉變換483傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)標定3.1傳感器的數學模型（研究輸入——輸出的關系及特性）3.2傳感器的靜態(tài)特性線性度(非線性誤差）、遲滯、重復性、測量范圍和量程、靈敏度、分辨力（率）、零點附近的分辨力、穩(wěn)定性、漂移。前三項構成了傳感器的總精度3.3傳感器靜態(tài)標定與校準3傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)標定3.1傳感器的數學模型（49

標定——在明確傳感器輸入/輸出關系的前提下，利用某種標準器具產生已知的標準非電量輸入，確定其輸出電量與輸入量之間關系的過程。

校準——傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時間再使用，必須對其性能參數進行復測或作必要的調整與修正，以確保傳感器的測量精度，該過程稱校準。標定系統(tǒng)組成：被測非電量的標準發(fā)生器，被測非電量的標準測試系統(tǒng)，待標定傳感器所配接的信號調節(jié)、記錄、顯示儀器等。標定——在明確傳感器輸入/輸出關系的前提下，利用某種標準50靜態(tài)標定標準條件：溫度、濕度、壓力標準儀器設備精度等級確定：方法與過程：

1將傳感器全量程等分成若干點；2由小到大輸入標準量，得到各輸入值對應的輸出值；3由大到小；4重復2、3若干次，列數據表或畫曲線；5數據處理，確定線性度、靈敏度、遲滯、重復性等靜態(tài)指標。靜態(tài)標定標準條件：溫度、濕度、壓力51⑴傳感器的動態(tài)系統(tǒng)模型4傳感器的動態(tài)特性與動態(tài)標定x(t)

傳感器y(t)

X(s)

Y(s)

h(t)

H(s)

4.1相關基本概念可將傳感器簡化成一個線性二端網絡——激勵、響應h(t)：脈沖響應H(s)：傳遞函數⑴傳感器的動態(tài)系統(tǒng)模型4傳感器的動態(tài)特性與動態(tài)標定x(t)52⑵

線性系統(tǒng)的數學描述

A線性特征齊次性：若：則：疊加性：若，則：⑵線性系統(tǒng)的數學描述A線性特征53B時域模型：可用常系數微分方程來描述激勵響應與系統(tǒng)相關的系數B時域模型：可用常系數微分方程來描述激勵響應與系統(tǒng)相關54C傳遞函數1)定義：輸出信號的LT與輸入信號的LT之比。2)特點：H(s)是系統(tǒng)的固有特性，與輸入無關。H(s)是抽象的數學模型，不同的系統(tǒng)可有相同的H(s)3)級聯：串聯：并聯：系統(tǒng)的傳遞函數C傳遞函數系統(tǒng)的傳遞函數55D線性系統(tǒng)的特性1)微積分特性若：則：，2)頻率保持性若：則：輸出信號相對輸入信號只在幅值和相位發(fā)生變化，即頻率保持性。對系統(tǒng)的特性分析采用單位階躍輸入或不同頻率的正弦信號輸入，通過不同輸出得出系統(tǒng)的特性。D線性系統(tǒng)的特性564.2傳感器的動態(tài)特性

傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對輸入量隨時間變化時的響應特性。輸入是時間的函數，輸出也是時間的函數，且與頻率有關。表征測試系統(tǒng)動態(tài)特性的指標有：

頻率指標有幅頻特性A()，相頻特性()，固有頻率n，工作頻帶g，阻尼比等。

時域指標有時間常數，上升時間tr，響應時間ts，超調量M%等。4.2傳感器的動態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對57幅頻特性：輸出信號與輸入信號的幅值之比隨信號頻率的關系；相頻特性：輸出信號與輸入信號的相位之差隨信號頻率的關系。4.3動態(tài)標定利用若干不同頻率的正弦信號輸入到系統(tǒng)，有不同的輸出，得到該頻率下輸出（響應）與輸入（激勵）的幅值比與相位差，從而得到系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。確定相關的常數：、、等。幅頻特性：輸出信號與輸入信號的幅值之比隨信號頻率的關系；584.4不失真測量條件

要使任意波形的信號通過測試裝置后不產生波形失真，則測試裝置的頻率響應函數的幅頻特性為一常數，相頻特性為線性。即：4.4不失真測量條件595測量誤差與數據處理5.1測量誤差的基本概念⑴真值——未知量:在一定條件下，被測量客觀存在的實際值。有理論真值（絕對真值）、規(guī)定真值、相對真值⑵誤差：誤差的絕對存在性

絕對誤差=測量值-真值5測量誤差與數據處理5.1測量誤差的基本概念60⑶誤差的來源：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差。⑷誤差的分類：隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差。⑸精度：正確度(準確度)、精密度、精確度5.2隨機誤差的理論隨機誤差的特征：誤差分布曲線服從正態(tài)分布。標準偏差及計算⑶誤差的來源：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差。61由于真值未知，δ不可求，用殘差v代替，在實際計算中多用算術平均值的均方差來代替標準偏差。算術平均值的均方差：5.3測量結果表示法直接測量:測量值間接測量:設各直接測量參數為x1，x2，…，xm，間接測量參數為y，間接測量的測量誤差是各個直接測量誤差的函數。用標準差表示的傳遞公式由于真值未知，δ不可求，用殘差v代替，在實際計算中多用算術626應變式傳感器6.1應變式傳感器是以應變片為傳感元件的傳感器，是結構型傳感器中電阻式傳感器的一種。6.2它可以將試件上的應變轉化成電阻變化，來達到非電量測試的目的。應變片的轉換原理是基于材料的應變效應。應變效應是指金屬絲或金屬片的電阻值隨其變形而發(fā)生改變的一種物理現象。6應變式傳感器6.1應變式傳感器是以應變片為傳感元636.3應變片的結構、分類、主要參數和工作特性結構及尺寸參數：應變片的靈敏軸線、標距(柵長)l工作特性參數：電阻值、應變片的靈敏系數K、橫向效應及橫向效應系數（橫向靈敏度）、零漂和蠕變、應變片的動態(tài)特性6.4應變式傳感器的測量電路——電橋電路直流電橋、交流電橋單臂的靈敏度為：半橋（雙臂）的靈敏度為：全橋的靈敏度為：相鄰臂工作的雙臂電橋和全橋當時，靈敏度高，沒有非線形誤差，同時還能起到溫度補償作用。

6.5應變式傳感器的結構與設計

6.3應變片的結構、分類、主要參數和工作特性647磁電式傳感器7.1磁電式傳感器是利用電磁感應原理，將被測的物理量變換成感應電勢輸出的傳感器。不需要輔助電源，將被測對象的機械能轉換成易于測量的電信號。