测试系统的特性第1页，共31页，星期日，2025年，2月5日*SongYonggang*3、评价测试系统性能的内容：可根据其输入特性、输出特性和传递特性进行评价。????（1）输入特性：指输入信号的性质、输入范围、输入阻抗。输入信号是电量还是非电量；输入范围决定了输入信号的上下限；输入阻抗的大小决定了输入能量。????（2）输出特性：包括输出信号的性质、输出范围和输出阻抗等。（3）传递特性：指测试装置输出量与输入量之间的关系。所以，系统特性主要是研究传输特性。第2页，共31页，星期日，2025年，2月5日2-2测试系统的静态特性一、静态特性指标1、灵敏度：灵敏度是指测试装置在静态测量时，输出增量Δy与输入增量Δx之比，即线性装置的灵敏度S为常数，是输入与输出关系直线的斜率，斜率越大，其灵敏度就越高。非线性装置的灵敏度S是一个变量，即X－y关系曲线的斜率，输入量不同，灵敏度就不同，通常用拟合直线的斜率表示装置的平均灵敏度。*SongYonggang*第3页，共31页，星期日，2025年，2月5日灵敏度的量纲由输入和输出的量纲决定。若输出和输入的量纲相同，则称放大倍数。应该注意的是，装置的灵敏度越高，就越容易受外界干扰的影响，即装置的稳定性越差。*SongYonggang*第4页，共31页，星期日，2025年，2月5日2、线性度：理想的测试装置静态特性曲线是条直线，但实际上大多数测试装置的静态特性曲线是非线性的。实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度，用线性误差表示为应当注意，量程越小，线性化带来的误差越小，因此要求线性化误差小的场合可以采取分段线性化。*SongYonggang*第5页，共31页，星期日，2025年，2月5日3、回差：在输入量增加和减少的过程中，对于同一输入量会得到大小不等的输出量，在全部测量范围内，这个差别的最大值与标称输出范围之比称回差。即回差是由运动部件之间的摩擦、间隙、变形材料的内摩擦及磁性材料的磁滞现象等引起的。*SongYonggang*第6页，共31页，星期日，2025年，2月5日4、漂移和稳定度：指输入量不变时，经过一定的时间后输出量产生的变化叫做漂移。由于温度变化而产生的漂移称温漂。测试装置在规定条件下保持其测试特性恒定不变的能力称为稳定度。漂移小，则稳定度高，反之，稳定度低。5、分辨力和分辨率：指仪器可能检测出的输入信号最小变化量称为分辨力。分辨力除以满量程称称为分辨率。静态特性的研究方法:实验方法*SongYonggang*第7页，共31页，星期日，2025年，2月5日2-3测试系统的动态特性一、线性系统的主要特性线性系统微分方程的一般形式为：式中：是与测试装置结构参数有关的系数。若这些系数为常数，该方程就是常系数微分方程，所描述的是时不变线性系统。*SongYonggang*第8页，共31页，星期日，2025年，2月5日常系数线性系统有如下主要特性：⑴叠加特性：指同时加在测量系统的两个输入量之和所引起的输出，它等于该两个输入量分别作用时所得输出量之和，即若x1(t)→y1(t)x2(t)→y2(t)则［x1(t)±x2(t)］→［y1(t)±y2(t)］这就是说加于常系数线性系统的各输入分量所引起的输出是互不影响的。因此，分析常系数线性系统在复杂输入作用下的总输出时，可以先将输入分解成许多简单的输入分量，求出每个简单输入分量得输出，在对这些输出求和。*SongYonggang*第9页，共31页，星期日，2025年，2月5日⑵频率保持性：指常系数线性系统稳态输出信号频率与输入信号的频率相同。如果系数处于线性工作范围内，输入信号频率已知，则输出信号与输入信号有相同的频率分量。如果输出信号中出现与输入信号频率不同的分量，说明系统中存在着非线性环节或超出了系统线性工作范围。*SongYonggang*第10页，共31页，星期日，2025年，2月5日⑶比例特性：指输入x(t)增大C倍，那么输出等于输入为x(t)时对应输出y(t)的C倍，即若x(t)→y(t)则