自动检测技术_王化祥课后答案解析

"《自动检测技术》第二版的课后答案涵盖了检测装置的静态和动态特性，以及相关测量系统的分析和校准方法。" 在自动检测技术领域，检测装置的性能至关重要。静态特性指的是当被测量保持恒定时，检测系统的输出与输入之间的关系。其主要技术指标包括线性度（衡量输出与输入之间的线性关系），精度（表示测量结果的准确程度），灵敏度（输出对输入变化的响应程度），迟滞（输入变化时输出响应的滞后现象），重复性（多次测量同一输入时输出的一致性），分辨力（能分辨的最小输入变化），稳定性和可靠性（设备在长期运行中的稳定表现和故障率）。 动态特性则关注在输入量随时间变化时，输出量的响应。关键的技术指标有动态误差（测量过程中输出与真实值的偏差），响应时间（系统达到稳定输出所需的时间）以及频率特性（系统对不同频率输入的响应能力）。不失真测试要求测量系统在处理输入信号时，不应引入额外的失真，这通常意味着幅频特性应保持线性，相频特性应保持比例的相位滞后。 测量系统动态参数的测定有多种方法，如正弦信号响应法（利用正弦输入观察输出响应），阶跃信号响应法（通过阶跃输入分析输出的变化），脉冲信号响应法（使用脉冲信号作为输入），以及随机信号响应法（应用随机输入来评估系统的统计特性）。 在实际校准工作中，选用标准设备时需考虑精度等级和量程匹配。例如，校准工业压力表时，标准表的精度等级应高于被校表至少一级，且两者的量程应相近。例如，不能使用一台0.2级，量程0～25MPa的标准表去校准一台1.5级，量程0～2.5MPa的工业压力表，因为尽管标准表精度更高，但其量程过大，可能导致较大的相对误差，不符合校准原则。 此外，问题还涉及了系统的时间常数计算。例如，一阶系统在特定时间点的输出可以用来确定其时间常数。如果在t=0时输出10mv，t趋向无穷大时输出100mv，在t=5s时输出50mv，可以通过这些数据计算系统的响应时间常数τ。这涉及到一阶系统的输出公式，通常与指数衰减相关，可以通过比较不同时间点的输出值来求解τ。 以上内容详细阐述了自动检测技术中关于检测装置静态和动态特性的基本概念，以及测量系统校准和动态参数测定的方法。这些知识对于理解和应用自动检测技术至关重要。