第三章测试系统的基本特性§3.3测试系统动态特性二、测试系统的动态特性幅频特性：相频特性：1、一阶系统的动态特性频率响应函数:图3-7一阶系统的伯德图图3-6一阶系统的幅频和相频特性ω=0，A(0)=1ω=1/τ，A(ω)=0.707ω=1/τ，20lg(0.707)=-3dBω=1/τ，φ(1/τ)=-450ω=1/τ时，输出信号的幅度下降至输入的0.707，输出滞后输入450。τ是一阶系统的重要参数，τ越小，测试系统的动态范围越宽。一阶系统的单位脉冲响应可见，输入δ(t)后，系统的输出从突变值1/τ迅速衰减。τ越小，系统的输出越接近δ(t)。u(t)10t2.二阶系统的动态特性幅频特性为：相频特性为：脉冲响应：（1）二阶系统的单位脉冲响应拉氏逆变换X(s)=1二阶系统对具体输入信号的响应：（2）二阶系统的单位阶跃响应三、测试系统动态特性的测定测定
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：输入激励：正弦或阶跃信号测频率响应或阶跃响应确定时间常数、阻尼比、固有频率1、用频率响应法求测试装置的动态特性正弦激励：x(t)=X0sinωt输出稳定后测出A(ω)—ωφ(ω)—ωω自接近零频逐渐增加，直到幅值输出减小到初始输出幅值的一半。一阶系统（时间常数）：对于二阶系统，先通过测得的幅频曲线确定ζ，再由ζ确定ωn：2、用阶跃响应法求测试装置的动态特性一阶系统的单位阶跃响应：(1)一阶装置动态特性参数τ的测定根据y(t)绘z—t曲线,曲线斜率的倒数即为τ。(2)由二阶系统的阶跃响应求系统的动态特性参数2y(t)最大超调量M0<ζ<1某一值四、测试环节的联接1.环节的串联2.环节的并联实际测量工作中，测量系统和被测对象会产生相互作用。测量装置构成被测对象的负载。彼此间存在能量交换和相互影响，以致系统的传递函数不再是各组成环节传递函数的叠加或连乘。以电压
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测量电压为例来
说明
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负载效应对测量结果的影响。被测环节用电压为ui、阻抗为Zi的信号源来等效。测量环节电压表的输入阻抗(内阻)为ZL。3.负载效应未接负载时，a、b两端的电压就是被测环节等效的开路电压ui。在接入电压表后，有一电流流过ZL，此时电压表的指示电压为：减轻负载效应的措施：提高后续环节（负载）的输入阻抗。在原来两个相连接的环节之中，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，以便一方面减少从前环节吸取能量，另一方面在承受后一环节（负载）后又能减少电压输出的变化，从而减轻负载效应。使用反馈或零点检测原理，使后环节几乎不从前环节吸取能量。如用电位差计测量电压等。§3.4实现不失真测试的条件时域条件：频域：频率响应函数：依据傅氏变换的时移性质时域：幅频特性：相频特性：不失真条件小结测试系统的动态特性：一阶系统、二阶系统的幅频特性、相频特性、输入响应。测试系统动态特性参数的测定方法（一阶系统的时间常数、二阶系统的阻尼比、固有频率）：频率响应法（正弦信号激励）、阶跃响应法（单位阶跃信号激励）。测试环节的联接方式。负载效应测试系统不失真测试的条件。
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