电气测量技术：第3章-静态特性与连续系统详解

本章内容主要探讨电气测量技术中的核心概念——测量系统的基本特性。测量系统可以看作是整个检测、调理、变换和显示记录过程，也可以是个别组件如传感器、调理电路或数据采集卡，甚至是简单元件如放大器和滤波器。测量系统的基本特性关注的是系统与输入信号及输出结果之间的关系。 测量过程的关键在于理解测量系统的静态特性和动态特性。静态特性是指在输入信号不随时间变化的情况下，测量系统输入与输出之间的固定关系，通常表现为刻度特性、标准曲线或校准曲线。此时，系统的数学模型简化为线性方程，如多项式表示，例如Sx_y = a + bx^2 + cx^1 + dx^0，其中a、b、c和d是系统的系数。 动态特性则涉及输入信号随着时间变化时，测量系统响应的变化情况。连续时间系统和离散时间系统是两种主要的系统类型，连续时间系统通过微分方程描述输入和输出在时域的关系，而离散时间系统则用差分方程来刻画两者在离散时刻的关联。图3-1和图3-2分别展示了这些系统的数学模型。 测量系统的设计与分析通常涉及系统辨识，即根据已知的输入和输出，推断出测量系统的特性参数。这在实际应用中十分重要，因为准确了解系统的性能可以帮助我们优化测量设备的选择和配置，确保测量结果的精度和稳定性。 此外，测量系统的静态特性分析对于校准和误差控制至关重要。实际测量系统并非总是理想的线性关系，可能存在偏差和非线性，因此理解和处理这些非理想特性对于测量误差的分析和减小具有重要意义。 总结来说，第3章测量系统的基本特性着重于系统与信号的交互关系，包括静态特性的数学描述、不同类型的系统模型以及系统辨识和误差分析的方法。这对于从事电气测量技术的专业人员而言，是理解和优化测量设备性能的基础知识。