第7题 测试系统的静态特性
出题(随机生成练习)
类型一:测量精度与最大引用误差
类型二:串联系统灵敏度
类型一:测量精度与最大引用误差(两表比较)
表A 精度等级 S
A
表A 量程下限
表A 量程上限
表B 精度等级 S
B
表B 量程下限
表B 量程上限
被测值 x(须在各表测量范围内)
计算并比较
随机生成参数
表A
量程 = b − a
—
最大引用误差(= 精度等级)
—
最大绝对误差 = 引用误差 × 量程
—
被测值 x 处最大相对误差
—
表B
量程 = b − a
—
最大引用误差(= 精度等级)
—
最大绝对误差 = 引用误差 × 量程
—
被测值 x 处最大相对误差
—
结论:x 处更准的表
—
推算依据(精度等级即最大引用误差;绝对误差只与量程有关,相对误差还与读数有关):
量程范围
被测值 x
最大绝对误差带
类型二:串联系统灵敏度
环节①灵敏度 S₁
S₁ 单位(输出/输入)
环节②灵敏度 S₂
S₂ 单位(输出/输入)
环节③灵敏度 S₃
S₃ 单位(输出/输入)
输入变化 Δx
Δx 单位
量纲换算:1 [S₁输入单位] =
换算单位(= Δx 单位)
计算总灵敏度与分辨率
随机生成参数
串联总灵敏度 S = S₁ · S₂ · S₃
—
Δx 量纲换算
—
输出变化 Δ = S · Δx
—
后续仪表所需分辨率至少应为
—
推算依据(灵敏度串联相乘、量纲随之相乘并约去):
传感器
电荷放大器
显示/记录仪表
常用单位换算(前缀进率)
前缀进率(基准 = 1)
前缀
符号
倍数
与 1 的关系
毫
m
10
-3
1 = 1000 m
微
μ
10
-6
1 = 10
6
μ
纳
n
10
-9
1 = 10
9
n
皮
p
10
-12
1 = 10
12
p
电荷量单位(以 C 为基准)
1 单位
等价关系
1 C
= 10
3
mC = 10
6
μC = 10
9
nC = 10
12
pC
1 mC
= 10
3
μC = 10
6
nC = 10
9
pC
1 μC
= 10
3
nC = 10
6
pC
1 nC
= 10
3
pC
说明:相邻前缀相差 1000 倍(10³),如 1 μC = 1000 nC、1 nC = 1000 pC;同理 1 mV = 1000 μV 等。灵敏度串联相乘时量纲随之相乘、相同量纲约去(如
pC·mV / MPa·pC
→
mV/MPa
)。