汽车测试技术第二章ppt课件.ppt

《汽车测试技术第二章ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、[主要内容]本章的主要内容有：测试系统的静态特性、测试系统的动态特性、测试系统的动态响应、测试系统负载效应、测试系统动态特性的试验测定和测试系统的不失真测量。第二章测试系统特性分析测试系统的组成2．1测试系统的静态特性前述的测试系统可以将其简化为图2-2所示的数学模型。图2-2测试系统的教学模型被测量称为系统的输入（或激励），用x(t)表示；测试结果称为系统的输出（或响应），用y(t)表示。所谓测试系统的特性是指系统的输出y(t)与输入x(t)的关系。测试系统的静态特性：若被测量不随时间而变或随时间缓变时，系统的输出与输入之间的关系。其数学

2、表达式为：式中：—系统的输出（测试结果）；—系统的输入（被测量）；—与系统相关的常数。若，则表示，即使没有输入仍有输出，即当时，，称为测试系统的零点漂移。显然测试系统不应存在零点漂移。理想的静态测试系统对于任何一个测试系统，若除外，其它常数均为零，则测试系统的输出与输入的关系最为简单，是人们追求的目标。所以常将称为理想系统，它是一种没有零点漂移的线性系统。评价测试系统静态特性的指标有：灵敏度、分辨率、重复性、漂移、回程误差和线性度等。1、灵敏度输入量的增量所引起输出量变化的大小，称为灵敏度，用E表示，即：对于非线性系统，灵敏度就是静态特性曲

3、线上各点的斜率。当测试系统输出与输入的量纲相同时，显然灵敏度E反映的是输出量与输入量的倍数关系，故将其称为放大倍数。2、分辨率测试系统能测量到最小输入量变化的能力，即能引起输出量发生变化的最小输入变化量，用表示。由于测试系统在全量程范围内,各测量区间的不一定总是相等，因此常用全量程范围内最大的即来表示。3、重复性重复性是指用同一测试系统在相同的测试条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测试结果的接近程度。重复性的好坏，在很大程度上反映了测量结果中随机误差的大小。换言之，随机误差大，则测试结果的重复性就差。4、回程误差回程误差又称迟滞性。在测

4、试过程中，经常会出现正向输入（输入由小到大）所得到的输出规律与反向输入（输入由大到小）系统的输出规律不一致（图2-3），二者之差称为回程误差。图2-3回程误差5、线性度线性度是指定度曲线偏离理想直线的程度。常用定度曲线与理想直线的最大偏差与测试系统量程之比来表示，即：式中：—线性度；—定度曲线与理想直线的最大偏差；—测试系统的量程。6、漂移漂移有两类，即零点漂移和灵敏度漂移。无论是哪种漂移，常都是由温度的变化及元器件性能的不稳定所引起。图2-4是零点漂移和灵敏度漂移的示意图。对于一般的测试系统，灵敏度越高，则测量范围越小，稳定性亦相对较差，

5、即漂移亦相对较明显。图2-4漂移2．2测试系统的动态特性输入量随时间变化时，输出随输入变化的规律，称为系统的动态特性。在输入变化时，人们所测得的输出量不仅受到研究对象（如汽车）动态特性影响，而且还受到测试系统动态特性的影响。如进行汽车行驶平顺性试验，在测试条件完全相同的情况下，用同一仪器系统，对汽车不同位置的测试，其结果均不相同；用不同的仪器对汽车同一部位的测试，其结果也不可能完全相同。前面述及，为了获得准确的测试结果，希望所组成的仪器系统是线性的，其原因是：①只有线性系统才便于用数学方法对其进行处理；②在动态测试中，非线性校正比较困难。线

6、性系统的微分方程式中：—系统的输入；—系统的输出；和—与系统结构参数有关的常数。一、动态系统的性质叠加性比例性微分性积分性频率保持性1、叠加性n个输入同时作用于系统时的输出，等于这些输入单独作用于系统时系统各输出的和，即：若比例性若系统的输入增加k倍，则输出也增大k倍，即：若：则：微分性若系统的初始状态为零，则系统输入积分的输出，等于原输入所引起输出的积分，即：若：则：3、积分性系统输入微分的输出，等于原输入所引起输出的微分，即：若：则：5、频率保持性若系统的输入为某一频率的简谐函数，则系统的稳态输出亦是与之同频率的简谐函数，只是幅值和相位

7、有所不同。这一性质简单证明如下：若：由比例性得：据微分性有：据叠加性有：则：解微分方程（2-7）可得到唯一的解为：式中：—初相位。+＝－+＝0＝0频率保持性的作用可以利用线性系统的频率保持特性消除干扰。若已知某线性系统输入的频率，则该系统输出的频率必然与之相同，显然，其它频率的信号就是来自外界的干扰——噪声；可以利用线性系统的频率保持性判断系统的属性。对于一个未知系统，若输出的频率与输入的频率相同，则该系统一定是一线性系统。二、系统的传递函数若线性系统的初始条件为零，即当时，则对线性系统微分方程（2-5）拉氏变换的结果为：将输出的拉氏变换与

8、输入拉氏变换的比值称为系统的传递函数，常用H(s)表示，即：工程中的测试系统一般均为稳定系统，其传递函数分母中S的幂次总是高于分子中S的幂次，因此，分母中S的幂次n代表微分方程的