第2講檢測(cè)系統(tǒng)及其基本特性

第2講檢測(cè)系統(tǒng)及其基本特性第一頁(yè)，共52頁(yè)。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論一、定義檢測(cè)是利用各種物理化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面有關(guān)信息通過(guò)檢查與測(cè)量的方法賦予定性或定量結(jié)果的過(guò)程。第二頁(yè)，共52頁(yè)。檢測(cè)技術(shù):幾乎已應(yīng)用于所有的行業(yè)，它是多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。涉及:半導(dǎo)體技術(shù)、激光技術(shù)、光纖技術(shù)、聲控技術(shù)、遙感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)、控制論、信息論等近代新技術(shù)和新理論。最終目的就是從測(cè)量對(duì)象中獲取反映其變化規(guī)律的有用信息，為了實(shí)現(xiàn)此目的，一個(gè)廣義的檢測(cè)系統(tǒng)一般由激勵(lì)裝置、測(cè)試裝置、數(shù)據(jù)處理與記錄裝置所組成（如圖1.2）。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第三頁(yè)，共52頁(yè)。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論二、基本結(jié)構(gòu)和類型信息獲取轉(zhuǎn)換顯示和處理（信號(hào)檢出部分）（信號(hào)變換部分）（分析處理部分、通信接口及總線）圖1-3第四頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（1）激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)信號(hào)由激勵(lì)裝置產(chǎn)生，采用激勵(lì)裝置是為了使被測(cè)對(duì)象處于預(yù)定狀態(tài)下，并將其有關(guān)方面的內(nèi)在聯(lián)系充分顯示出來(lái)，以便于有效的測(cè)量。對(duì)于能量控制型傳感器中的一些類型，如：超聲波探傷、激光散斑技術(shù)測(cè)量應(yīng)變，就是由外部能源供給激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器，而激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器以信號(hào)激勵(lì)被測(cè)對(duì)象，輸入傳感器的信號(hào)就是被測(cè)對(duì)象對(duì)激勵(lì)信號(hào)的響應(yīng)，它反映了被測(cè)對(duì)象的性質(zhì)或狀態(tài)。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第五頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（2）測(cè)試對(duì)象測(cè)試對(duì)象的特性均以信號(hào)的形式給出;被測(cè)信號(hào)一般都是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)量，即使在檢測(cè)不隨時(shí)間變化的靜態(tài)量時(shí)，由于混有動(dòng)態(tài)的干擾噪聲，通常也也按動(dòng)態(tài)量進(jìn)行檢測(cè)測(cè)量。由于被測(cè)信號(hào)描述了被測(cè)對(duì)象特征信息，且信號(hào)本身的結(jié)構(gòu)對(duì)所選用測(cè)試裝置有重大影響，因此應(yīng)當(dāng)熟悉和了解各種信號(hào)的基本特征和分析方法。

1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第六頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（3）傳感器傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要作用:將感知的被測(cè)非電量按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為某一種量值輸出，通常是電信號(hào)。由于傳感器種類繁多，所以幾乎能檢測(cè)所有非電量參量。但因傳感器輸出的電信號(hào)種類多、功率小，故一般不能直接將這種電信號(hào)傳輸?shù)胶罄m(xù)的信號(hào)處理電路或輸出元件中去，必須經(jīng)過(guò)信號(hào)的調(diào)理。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第七頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（4）信號(hào)調(diào)理電路

信號(hào)調(diào)理電路的主要作用有兩方面:把來(lái)自于傳感器的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大，使其更適合于進(jìn)一步處理和傳輸，多數(shù)情況是將各種電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓、電流、頻率等少數(shù)幾種便于測(cè)量的電信號(hào)，輸出功率可達(dá)到mW級(jí)；進(jìn)行信號(hào)處理，即對(duì)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理的信號(hào)，進(jìn)行濾波、調(diào)制和解調(diào)、衰減、運(yùn)算、數(shù)字化處理等。1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第八頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（5）信號(hào)的分析與記錄

信號(hào)調(diào)理電路輸出的測(cè)量結(jié)果是對(duì)被測(cè)信號(hào)的真實(shí)記錄，為了顯示其變化過(guò)程，可以采用光線示波器、屏幕顯示器、打印機(jī)等輸出裝置。

此外還可以用磁記錄器來(lái)存儲(chǔ)被測(cè)信號(hào)，以便于檢測(cè)工作完成后反復(fù)使用信號(hào)。

1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第九頁(yè)，共52頁(yè)。三、

各組成部分的特點(diǎn)（5）信號(hào)的分析與記錄

但要從客觀記錄的信號(hào)中找出反映被測(cè)對(duì)象的本質(zhì)規(guī)律，還必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析（如：信號(hào)強(qiáng)度分析、信號(hào)的頻譜分析、信號(hào)的相關(guān)分析、信號(hào)的概率密度譜分析等），從而提取有用信息。信號(hào)分析的設(shè)備各式各樣，有專用的分析儀（如：相關(guān)分析儀、概率密度分析儀、頻譜分析儀、傳遞函數(shù)分析儀等），也有作綜合分析用的信號(hào)處理機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)1.2檢測(cè)技術(shù)的基本概論第十頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性檢測(cè)系統(tǒng)的非電量檢測(cè)兩種形式：靜態(tài)信號(hào)：穩(wěn)定的，不隨時(shí)間變化或變化比較緩慢動(dòng)態(tài)信號(hào)：隨時(shí)間變化而變化輸入量的狀態(tài)不同，系統(tǒng)所呈現(xiàn)出來(lái)的輸入輸出特性也不同，因此存在靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，可降低或消除測(cè)量誤差，才能使信號(hào)按規(guī)律準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。第十一頁(yè)，共52頁(yè)。線性度(非線性誤差）—輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離直線的程度。（屬系統(tǒng)誤差）式中，max—輸出量與輸入量實(shí)際曲線與你和直線之間的最大偏差；yFS—輸出滿量程。

一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性1、線性度第十二頁(yè)，共52頁(yè)。(a)普遍情況：y=a1x+a2x2+a3x3+a4x4+‥‥

(b)理想線性：y=a1x

，靈敏度Sn=y/x=a1=常數(shù)（K）

(c)具有偶次項(xiàng)非線性：y=a1x+a2x2+a4x4+‥‥(d)具有奇次項(xiàng)非線性：y=a1x+a3x3+a5x5+‥‥

一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性1、線性度圖1-4線性度表示僅有奇次方的多項(xiàng)式有較寬準(zhǔn)線性度理想線性特性第十三頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性2、靈敏度(Sensitivity)靈敏度是指在穩(wěn)態(tài)下的輸出增量與輸入增量的比值，用Sn表示，即具有輸出/輸入量綱。第十四頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性2、靈敏度(Sensitivity)圖1-5靈敏度定義線性系統(tǒng)，靈敏度就是靜態(tài)特性的斜率非線性系統(tǒng)靈敏度是一個(gè)變量，某工作點(diǎn)的靈敏度為第十五頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性3、重復(fù)性（Repeatability)

重復(fù)性表示傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度。

不重復(fù)性誤差(屬隨機(jī)誤差）：圖1-6重復(fù)性第十六頁(yè)，共52頁(yè)。遲滯現(xiàn)象對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正、反行程的輸出信號(hào)大小不相等的現(xiàn)象。遲滯誤差（屬系統(tǒng)誤差）圖1-7滯環(huán)特性示意圖一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性4、遲滯（滯環(huán)）（Hysteresis)第十七頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性5、精確度與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度(精度)精密度δ：說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的分散性，即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量，由同一個(gè)測(cè)量者，用同一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次(等精度測(cè)量)，其測(cè)量結(jié)果的分散程度。(對(duì)應(yīng)隨機(jī)誤差)例如，某測(cè)溫傳感器的精密度為0.5℃。精密度是隨即誤差大小的標(biāo)志，精密度高，意味著隨機(jī)誤差小。注意：精密度高不一定準(zhǔn)確度高。第十八頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性5、精確度與精確度有關(guān)指標(biāo)：精密度、準(zhǔn)確度和精確度(精度)正確度ε(準(zhǔn)確度)：說(shuō)明測(cè)量結(jié)果與真值的偏離程度。如,某流量傳感器的準(zhǔn)確度為0.3m3/s，表示該傳感器的輸出值與真值偏離0.3m3/s。準(zhǔn)確度是系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，準(zhǔn)確度高不一定精密度高。第十九頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性5、精確度精確度τ：是精密度與準(zhǔn)確度兩者的總和，精確度高表示精密度和準(zhǔn)確度都比較高。在最簡(jiǎn)單的情況下，可取兩者的代數(shù)和。機(jī)器的常以測(cè)量誤差的相對(duì)值表示。

（a）準(zhǔn)確度高而精密度低（b）準(zhǔn)確度低而精密度高（c）精確度高在測(cè)量中我們希望得到精確度高的結(jié)果。

第二十頁(yè)，共52頁(yè)。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性5、精確度為表示測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，引入精確度等級(jí)概念，用A表示。A以一系列標(biāo)準(zhǔn)百分?jǐn)?shù)值(0.001,0.005,0.02,0.05,…,1.5,2.5,4.0,…)進(jìn)行分檔。此數(shù)值是檢測(cè)系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x表在規(guī)定條件下，其允許的最大絕對(duì)誤差值相對(duì)于其測(cè)量范圍的百分?jǐn)?shù)：第二十一頁(yè)，共52頁(yè)。

分辨率和分辯力都是表示檢測(cè)系統(tǒng)能檢測(cè)被測(cè)量的最小值的性能指標(biāo)。分辨率是以滿量程的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，無(wú)量綱；分辯力是以最小量程的單位值來(lái)表示，有量綱。一、

靜態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性6、分辨率和分辯力（Resolution）7、漂移在外界干擾下，在一定時(shí)間間隔內(nèi)，輸出量發(fā)生與輸入無(wú)關(guān)的、不需要的變化。零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移時(shí)間漂移和溫度漂移第二十二頁(yè)，共52頁(yè)。零點(diǎn)漂移

檢測(cè)系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性或零點(diǎn)漂移零漂＝式中ΔY0

——最大零點(diǎn)偏差；

YFS——滿量程輸出。第二十三頁(yè)，共52頁(yè)。溫漂

檢測(cè)系統(tǒng)在外界溫度下輸出量發(fā)出的變化溫漂＝式中Δmax

——輸出最大偏差；

ΔT——溫度變化范圍；

YFS

——滿量程輸出。第二十四頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是指檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)特性。理想測(cè)量系統(tǒng)：具有確定的輸入輸出關(guān)系。輸入輸出呈線性關(guān)系最佳——線性是不變系統(tǒng)(實(shí)際系統(tǒng)是非線性系統(tǒng))。第二十五頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性1、線性時(shí)不變系統(tǒng)（1）疊加性與比例性設(shè)為輸入，為輸出，若

第二十六頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性1、線性時(shí)不變系統(tǒng)（2）微分性質(zhì)零初始條件下，系統(tǒng)對(duì)原輸入微分的響應(yīng)等于原輸出的微分。若，則（3）積分性質(zhì)零初始條件下，系統(tǒng)對(duì)原輸入積分的響應(yīng)等于原輸出的積分。若，則第二十七頁(yè)，共52頁(yè)。對(duì)于線性定常系統(tǒng)，若輸入為某一頻率的簡(jiǎn)諧（正弦或余弦）信號(hào)，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出必定是與輸入同頻率的簡(jiǎn)諧信號(hào)，即，此規(guī)律稱為頻率保持特性。但其幅值和初相位將發(fā)生變化。

二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性（4）頻率保持特性1、線性時(shí)不變系統(tǒng)第二十八頁(yè)，共52頁(yè)。

線性定常系統(tǒng)的這些主要性質(zhì)，特別是疊加性和頻率保持特性，在工程測(cè)試中具有重要意義。例如當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)是由多個(gè)信號(hào)疊加而成的復(fù)雜信號(hào)，根據(jù)疊加性就可以把復(fù)雜信號(hào)的作用看成若干簡(jiǎn)單信號(hào)的單獨(dú)作用之和，就可以簡(jiǎn)化問(wèn)題。例如已知線性系統(tǒng)的輸入頻率，根據(jù)頻率保持特性，可確定該系統(tǒng)輸出信號(hào)中只有與輸入同頻率的成分才可能是該輸入信號(hào)引起的輸出，其他頻率成分的輸出都是噪聲干擾，所以可以采用相應(yīng)的濾波技術(shù)，在很強(qiáng)的噪聲干擾下，把有用的信息提取出來(lái)。

二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性1、線性時(shí)不變系統(tǒng)第二十九頁(yè)，共52頁(yè)。一、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的主要區(qū)別：動(dòng)態(tài)特性中輸出量與輸入量的關(guān)系不是一個(gè)定值，而是時(shí)間的函數(shù)，它隨輸入信號(hào)的頻率而改變。檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。任意信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào):階躍信號(hào)和正弦信號(hào)(階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng))第三十頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性階躍響應(yīng)：當(dāng)給靜止的系統(tǒng)輸入一個(gè)單位階躍函數(shù)信號(hào)表達(dá)式：1其輸出特性為階躍響應(yīng)特性。第三十一頁(yè)，共52頁(yè)。超調(diào)誤差帶穩(wěn)態(tài)誤差EssTdTrTpTs0tH(t)10.90.50.1上升時(shí)間峰值時(shí)間調(diào)整時(shí)間階躍響應(yīng)輸出單位階躍響應(yīng)性能指標(biāo)：第三十二頁(yè)，共52頁(yè)。1超調(diào)量：h(t)的最大值與穩(wěn)態(tài)值之差與穩(wěn)態(tài)值之比：2延遲時(shí)間Td：指h(t)上升到穩(wěn)態(tài)的50%所需的時(shí)間。3上升時(shí)間Tr：指h(t)第一次上升到穩(wěn)態(tài)值的10%-90%所需的時(shí)間。4峰值時(shí)間Tp：h(t)第一次達(dá)到峰值所需的時(shí)間。上述三個(gè)指標(biāo)表征系統(tǒng)初始階段的快慢。第三十三頁(yè)，共52頁(yè)。5調(diào)節(jié)時(shí)間Ts：指h(t)和h()之間的偏差達(dá)到允許范圍（2%-5%）時(shí)的暫態(tài)過(guò)程時(shí)間。它反映了系統(tǒng)的快速性。6振蕩次數(shù)N：調(diào)節(jié)時(shí)間內(nèi)，輸出偏離穩(wěn)態(tài)的次數(shù)。7穩(wěn)態(tài)誤差ess：?jiǎn)挝环答仌r(shí)，實(shí)際值（穩(wěn)態(tài)）與期望值（1（t））之差。它反映系統(tǒng)的精度。第三十四頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性頻率響應(yīng)：在一定條件下，任意信號(hào)均可分解為一系列不同頻率的正弦信號(hào)。一個(gè)復(fù)雜的被測(cè)實(shí)際信號(hào)包含多種不同頻率的正弦波。正弦信號(hào)輸入檢測(cè)系統(tǒng)輸出頻率響應(yīng)第三十五頁(yè)，共52頁(yè)。二、

動(dòng)態(tài)特性與性能指標(biāo)1.3檢測(cè)系統(tǒng)的特性頻率響應(yīng)：在一定條件下，任意信號(hào)均可分解為一系列不同頻率的正弦信號(hào)。一個(gè)復(fù)雜的被測(cè)實(shí)際信號(hào)包含多種不同頻率的正弦波。正弦信號(hào)輸入檢測(cè)系統(tǒng)輸出頻率響應(yīng)第三十六頁(yè)，共52頁(yè)。常見(jiàn)測(cè)試裝置的傳遞函數(shù)

1）一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)

式中：T——為時(shí)間常數(shù)，單位為秒。例如：液柱式水銀溫度計(jì)設(shè)x(t)為被測(cè)環(huán)境溫度，

y(t)為水銀柱輸出溫度值，C表示熱容量，R表示熱阻，由熱力學(xué)方程有：

分母S的最高次數(shù)為階數(shù)第三十七頁(yè)，共52頁(yè)。令T=RC，兩邊同時(shí)作拉氏變換，整理得：第三十八頁(yè)，共52頁(yè)。2）二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)

式中：——為系統(tǒng)的靈敏度；

——為系統(tǒng)的阻尼比；

——為系統(tǒng)的無(wú)阻尼固有頻率。例如：RLC電路，輸入為，輸出為，根據(jù)電路基本定律，有第三十九頁(yè)，共52頁(yè)。

上式兩邊同時(shí)作拉氏變換，并消去中間變量，得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：

第四十頁(yè)，共52頁(yè)。1.3.3頻率響應(yīng)函數(shù)根據(jù)線性定常系統(tǒng)的同頻性，如果輸入信號(hào)為，則輸出信號(hào)為可得（1.12）其中：

稱為測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。即：（1.13）

是頻率響應(yīng)函數(shù)的模，為的函數(shù)，也是動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，隨著頻率變化而變化，故稱為幅頻特性，與靜態(tài)測(cè)量中靈敏度為常數(shù)有顯著的區(qū)別。

第四十一頁(yè)，共52頁(yè)。1.3.3頻率響應(yīng)函數(shù)

是頻率響應(yīng)函數(shù)的模，為的函數(shù)，也是動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，隨著頻率變化而變化，故稱為幅頻特性，與靜態(tài)測(cè)量中靈敏度為常數(shù)有顯著的區(qū)別。

為頻率響應(yīng)函數(shù)的相角，它表示了檢測(cè)系統(tǒng)輸出信號(hào)相對(duì)于輸入信號(hào)初始相位的遷移量，也是的函數(shù)，所以也稱為相頻特性。

第四十二頁(yè)，共52頁(yè)。常見(jiàn)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)(1)一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，其幅頻特性與相頻特性分別為：

（1.14）（1.15）

其中負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)滯后于輸入信號(hào)。一階系統(tǒng)奈氏圖（幅相頻率特性）、伯德圖（對(duì)數(shù)頻率特性）分別如圖1.7、圖1.8所示；一階系統(tǒng)的幅頻、相頻特性圖如圖1.9所示。

第四十三頁(yè)，共52頁(yè)。圖1.7一階系統(tǒng)奈氏圖圖1.8一階系統(tǒng)伯德圖由圖1.9可見(jiàn)，一階系統(tǒng)的幅頻特性曲線隨著的增加單調(diào)減小，衰減很快，所以一階系統(tǒng)具有低通濾波的特性。在一階系統(tǒng)特性中，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：

第四十四頁(yè)，共52頁(yè)。1）當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)小于時(shí)，輸出與輸入的幅值幾乎相等，接近1。當(dāng)，，系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)積分器。其中幾乎與激勵(lì)頻率成反比，相位滯后近90°。故一階系統(tǒng)適合測(cè)試緩變或低頻的被測(cè)量。

2）時(shí)間常數(shù)T是反映一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)，其值決定系統(tǒng)適用的頻率范圍。

第四十五頁(yè)，共52頁(yè)。（2）二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)由二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，可得二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為：相應(yīng)的幅頻特性和相頻特性分別為：（1.16）

（1.17）第四十六頁(yè)，共52頁(yè)。相應(yīng)的幅頻、相頻特性曲線的伯德圖如圖（1.10）所示。

圖1.10二階系統(tǒng)伯德圖（a）幅頻特性（b）相頻特性第四十七頁(yè)，共52頁(yè)。二階系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：1）當(dāng)時(shí)，；2）影響二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是固有頻率和阻尼比。其固有頻率的選擇應(yīng)以工作頻率范圍為依據(jù)。在附近，系統(tǒng)幅頻特性受阻尼比影響極大。

時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生共振，實(shí)際測(cè)量時(shí)，應(yīng)該避免此情況。此時(shí)，在測(cè)定系統(tǒng)本身參數(shù)時(shí)，有重要的意義；第四十八頁(yè)，共52頁(yè)。二階系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：3）段，很小，且和頻率近