检测系统的基本特性 课件 .pdf

第二章检测系统的基本特性

序

概述

检测系统的静态特性

检测系统的动态特性

常用的测量系统的数学模型

2.0序

对物理量进行测量时，要用到各种各样的装置和仪器

这些装置和仪器对被测量物理量进行传感、转换与处理、

传送、显示、记录以及存储，组成了所谓的检测装置(测

试系统,测量环节）。它可以是一个完整的系统；可以是

完整测量系统的某一环节或者单元；甚至可以是更简单的

环节，如放大器、电阻分压器，RC滤波器等等。

本章重点：

掌握检测装置的特性。

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2.1概述

一、检测系统的基本特性

检测系统的基本特性是指测量系统与其输入、输出的关系，

如图2.1表示。

h(t)

x(t)y(t)

系统

输入输出

图2.1测试系统框图

三者之间的关系有如下3种：应用检测装置来

测未知物理量的

(1)已知输入量和传递特性，求出输出量；测量过程

(2)已知输入和输出量，求传递特性；应用于系统的研

究、设计与制作

应用于根据输入量的

要求组建多个环节的

(3)已知传递特性和输出量，推知输入量。

测量系统

•根据输入信号是否随时间变化，检测系统

的特性可分为：

（1）静态特性

（2）动态特性

对于一般的测试任务来说，常常希望输入和输出之间是

一种一一对应的确定关系，因此要求系统的传递特性是

线性的。

1，对于静态测量来说，系统的这种线性关系是希望的，

但不是必须的；因为：对于静态测量来说，比较容易采

取曲线校正和补偿技术来做非线性校正。

2，对于动态测量来说，对测试装置或者系统的线性特

性关系的要求是必须的。因为：在动态测量的条件下，

非线性的校正和处理难于实现且十分昂贵。

二、线性系统的数学描述

线性系统的输入—输出关系一般用微分方程来描述：

nn1

dy(t)dy(t)dy(t)

aaaay(t)

ndtnn1dtn11dt0

mm1(2.1)

dx(t)dx(t)dx(t)

bbbbx(t)

mdtmm1dtm11dt0

其中：x(t)——系统的输入；y(t)——系统的输出；

a，…，a和b，…，b——系统的物理参数。

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