机械测试技术基础课件

1传传感感器器信信号号调调理理传传输输信信号号处处理理显显示示记记录录 激励装置激励装置反馈、控制反馈、控制被测被测对象对象第二章第二章 测试装置的基本特性测试装置的基本特性 第一节第一节 概述概述 常把常把“装置装置”作为系统看待，有简单、复杂之分。作为系统看待，有简单、复杂之分。观察观察 者者（1）对象）对象+装置装置 系统系统（2）装置本身）装置本身 定度（标定）定度（标定）2测测量量装装置置的的静静态态特特性性是是通通过过某某种种意意义义的的静静态态标标定定过过程程确确定定的的。静静态态标标定定是是一一个个实实验验过过程程，在在这这一一过过程程中中，只只改改变变一一个个输输入入量量，而而其其他他所所有有的的可可能能输输入入保保持持不不变变，测测量量对应的输出量，得到测量装置输入与输出间的关系。对应的输出量，得到测量装置输入与输出间的关系。测量装置静态特性被测量输入被测量输出输入A1A1单独作用下的输出输入A2A2单独作用下的输出输入AnAn单独作用下的输出环境变化或干扰输入的影响（1 1）测量装置的静态特性）测量装置的静态特性3（2 2）标准和标准传递）标准和标准传递 标标准准：用用来来定定量量输输入入和和输输出出变变量量的的仪仪器器(或或传感器传感器)和技术的统称。和技术的统称。真真值值：一一个个变变量量的的真真值值定定义义为为用用精精度度最最高高的的最终标准得到的测量值。最终标准得到的测量值。标标准准传传递递：实实际际中中，可可能能无无法法使使用用最最终终标标准准来测量该变量，但是可以使用中间的传递标准。来测量该变量，但是可以使用中间的传递标准。4（3 3）测量装置的动态特性）测量装置的动态特性 测测量量装装置置的的动动态态特特性性：当当被被测测量量即即输输入入量量随随时时间间快快速速变变化化时时，测测量量输输入入与与响响应应输输出出之之间间动动态关系的数学描述。态关系的数学描述。在在研研究究动动态态特特性性时时，往往往往认认为为系系统统参参数数是是不不变变的的，并并忽忽略略诸诸如如迟迟滞滞、死死区区等等非非线线性性因因素素，即即用用常常系系数数线线性性微微分分方程描述测量装置输入与输出间的关系方程描述测量装置输入与输出间的关系。5确定测量装置动态特性的目的确定测量装置动态特性的目的:了解其所能实现的不失真测量的频率范围了解其所能实现的不失真测量的频率范围;反之，在确定了动态测量任务之后，则要选择满足这反之，在确定了动态测量任务之后，则要选择满足这种测量要求的测量装置。种测量要求的测量装置。（4 4）测量装置的负载特性）测量装置的负载特性 当当传传感感器器安安装装到到被被测测物物体体上上或或进进入入被被测测介介质质，要要从从物物体体与与介介质质中中吸吸收收能能量量或或产产生生干干扰扰，使使被被测测物物理理量量偏偏离离原原有有的的量量值值，从从而而不不可可能能实实现现理理想想的的测测量量，这这种种现现象象称称为负载效应。为负载效应。测测量量装装置置的的负负载载特特性性是是其其固固有有特特性性，在在进进行行测测量量或或组组成成测量系统时，要考虑这种特性并将其影响降到最小。测量系统时，要考虑这种特性并将其影响降到最小。6（5 5）测量装置的抗干扰性）测量装置的抗干扰性 测测量量装装置置在在测测量量过过程程中中要要受受到到各各种种干干扰扰，包包括括电电源源干干扰扰、环环境境干干扰扰(电电磁磁场场、声声、光光、温温度度、振振动动等等干干扰扰)和和信信道道干干扰扰。这这些些干干扰扰的的影影响响决决定定于于测测量量装装置置的的抗抗干干扰扰性能，并且与所采取的抗干扰措施有关。性能，并且与所采取的抗干扰措施有关。7一对测试装置的基本要求一对测试装置的基本要求 通常测试问题见图通常测试问题见图2-1输出输出图图2-1输入输入系统系统y(t)Y(s)x(t)X(s)h(t)H(s)（1）已已知知输输入入量量、输输出出量量，推断系统的传输特性。推断系统的传输特性。（2）系系统统特特性性已已知知，输输出出可可测测，推推断断导导致致该该输输出出的的输入量。输入量。（3）如如果果输输入入和和系系统统特特性性已已知知，推推断断和和估估计计系系统统的的输出量。输出量。基本要求：理想装置基本要求：理想装置单值性单值性线性线性8二二线性系统线性系统及其主要性质及其主要性质 定义：定义：线性系统线性系统系统的输入系统的输入x(t)和输出和输出y(t)之间之间可用常系数线性微分方程来描述该系统叫时不变可用常系数线性微分方程来描述该系统叫时不变线性系统线性系统(定常数线性系统定常数线性系统),),用用(2-1)式表示：式表示：(2-1)式中式中 t：时间自变量时间自变量;均为常数均为常数 严格说，很多物理系统是时变的严格说，很多物理系统是时变的:例例如如弹弹性性体体材材料料的的弹弹性性模模量量，电电子子元元件件电电容容，电阻等均受到环境温度的影响。电阻等均受到环境温度的影响。但但在在工工业业中中常常以以足足够够精精确确度度认认为为多多数数常常见见物物理理系系统统的的参参数数是是时时不不变变的的，即即把把一一些些时时变变线线性性系系统统当作时不变线性系统处理。当作时不变线性系统处理。910（1）符合叠加原理符合叠加原理若若(2-2)作用在定常数线性系统的各输入所产生的输出作用在定常数线性系统的各输入所产生的输出是互不影响的，多输入同时加在系统上所产生是互不影响的，多输入同时加在系统上所产生的总效果相当于各个单个输入效果的叠加。的总效果相当于各个单个输入效果的叠加。（2）比例特性比例特性（均匀性）（均匀性）对于任意常数对于任意常数a 必有必有(2-3)11（3）系统对输入导数的响应等于对原响应的导数。）系统对输入导数的响应等于对原响应的导数。(2-4)（4）如系统的）如系统的初始状态均为零初始状态均为零，则系统对输入积，则系统对输入积 分的响应等同于对原输入响应的积分。分的响应等同于对原输入响应的积分。(2-5)12（5）频率保持性频率保持性 输入为某一频率简谐输入为某一频率简谐(正弦或余弦正弦或余弦)信号，系统稳态信号，系统稳态输出必是输出必是同频率同频率简谐信号。简谐信号。即：若输入某单一频率的简谐信号，记作即：若输入某单一频率的简谐信号，记作则其稳态输出则其稳态输出y(ty(t)的唯一可能解只能是的唯一可能解只能是结论结论由于由于 由线性系统比例特性有由线性系统比例特性有 由线性系统的微分特性由线性系统的微分特性 应用叠加原理有应用叠加原理有 输入某一单一频率的简谐信号，记作输入某一单一频率的简谐信号，记作 其二阶导数为其二阶导数为 因此得因此得 输出输出y(ty(t)的唯一可能解只能是的唯一可能解只能是 代入代入 15三有关测试和测试装置的若干术语三有关测试和测试装置的若干术语（一）测量、计量和测试（一）测量、计量和测试测量测量以确定被测物属性量值为目的的全部操作。以确定被测物属性量值为目的的全部操作。计量计量实现单位统一和量值准确可靠的测量。实现单位统一和量值准确可靠的测量。测试测试具有试验性质的测量，也可理解为测量具有试验性质的测量，也可理解为测量 和试验的综合。和试验的综合。16（二）测量装置的误差和准确性（二）测量装置的误差和准确性（1）测量装置误差测量装置误差=测量装置示值测量装置示值-被测量的真值被测量的真值实实际际测测量量中中，常常用用被被测测量量量量实实际际值值、已已修修正正过过的的算算术术平平均均值值、计计量量标标准准器器所所复复现现的的量量值值作作为为约约定定真真值值代替代替真值真值。装置的总误差装置的总误差=系统误差（重复性误差）系统误差（重复性误差）+随机误差随机误差（2 2）测量装置的准确度）测量装置的准确度(精确度精确度)：该装置给出接：该装置给出接近于被测量值真值的示值的能力。近于被测量值真值的示值的能力。（3 3）测量装置引用误差）测量装置引用误差 =装置示值绝对误差装置示值绝对误差例子例子例子例子引用值引用值%18（三）量程和测量范围（三）量程和测量范围 量量 程程测测量量装装置置的的示示值值范范围围上上、下下限限之之差的模。差的模。测测量量范范围围该该装装置置的的误误差差处处于于允允许许极极限限内内时时，所能测量的测量值的范围。所能测量的测量值的范围。频频率率范范围围测测量量装装置置能能实实现现或或接接近近不不失失真真测测量时的测量频率范围。量时的测量频率范围。19100 Hz111 Hz125 Hz142 Hz166 Hz20（四）信（四）信噪噪比比 信号功率信号功率 干扰干扰(噪声噪声)功率功率信噪比信噪比=记为记为SNR，并用分贝（，并用分贝（dB）表示）表示(2-7)式中式中 Ns，Nn 分别是信号和噪声的功率分别是信号和噪声的功率 也可表示为也可表示为(2-8)式中式中 Vs,Vn 分别是信号和噪声的电压分别是信号和噪声的电压 例子例子例子例子21（五）动态范围（五）动态范围DR 定定义义：指指装装置置不不受受噪噪声声影影响响而而能能获获得得不不失失真真输输出出测测量的上限值量的上限值ymax和下限值和下限值ymin之比值，以之比值，以 dB 为单位。为单位。22四测量装置的特性四测量装置的特性静态特性静态特性适用于静态测量，静态标定过程。适用于静态测量，静态标定过程。动动态态特特性性适适用用于于动动态态测测量量,并并加加上上静静态态特特性。性。负负载载特特性性系系统统后后接接环环节节吸吸收收能能量量或或产产生生干干扰，影响测量。扰，影响测量。抗抗干干扰扰性性测测量量装装置置在在测测量量中中受受到到的的各各种种干干扰和信道干扰。扰和信道干扰。24第二节第二节 测量装置的静态特性测量装置的静态特性 如如式式(2-1)中中各各阶阶微微分分项项均均为为零零时时，定定常常线线性性系系统输入、输出微分方程式变为统输入、输出微分方程式变为(2-10)理理想想的的定定常常线线性性系系统统，其其输输出出将将是是输输入入的的单单调调、线性函数线性函数，其中，其中S为常数。为常数。(2-1)25第二节第二节 测量装置的静态特性测量装置的静态特性 实实际际测测量量装装置置并并非非理理想想定定常常线线性性系系统统，a0,b0并并非非常数，式常数，式(2-1)实际上为实际上为(2-1)26定义：定义：静态特性静态特性就是在静态测量情况下，描述实就是在静态测量情况下，描述实际测量装置与理想定常线性系统的际测量装置与理想定常线性系统的接近程度接近程度。线性度线性度 灵敏度、灵敏度、分辨力分辨力 回程误差回程误差 稳定度、稳定度、漂移漂移 静态特性静态特性27一线性度一线性度 线性度：线性度：测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。在静态测量情况下，用实验来确定被在静态测量情况下，用实验来确定被测量的实际值和测量装置示值之间的函测量的实际值和测量装置示值之间的函数关系过程称为数关系过程称为静态校准静态校准。用直线来拟合校准曲线用直线来拟合校准曲线(为简便起见为简便起见)校准曲线接近拟合曲线的程度就是校准曲线接近拟合曲线的程度就是线性误差线性误差，即，即 线性误差线性误差=B/A100%拟合曲线方法（拟合曲线方法（1）端点连线）端点连线 见图见图2-2 （2）独立直线）独立直线 最小最小(偏差平方和最小偏差平方和最小)图图 2-2测量范围测量范围A12Bxy028二灵敏度、分辨力二灵敏度、分辨力 灵敏度、鉴别力：用来描述装置对灵敏度、鉴别力：用来描述装置对测量系统变化测量系统变化的反映能的反映能力的力的,用用 S 表示。表示。常数常数 灵敏度的量纲灵敏度的量纲取决于输入、输出量的单位，如果二者一样，取决于输入、输出量的单位，如果二者一样，把把 S 称之为称之为“放大比放大比”或或“放大倍数放大倍数”。分分辨辨力力：引引起起测测量量装装置置的的输输出出值值产产生生一一个个可可察察觉觉变变化化的的最最小小输入量（被测量）的变化值。输入量（被测量）的变化值。数字装置就是最后位数的一个字。数字装置就是最后位数的一个字。模拟装置为指示标尺分度值的一半。模拟装置为指示标尺分度值的一半。方方 法法29三回程误差三回程误差 回程误差回程误差(滞后或变差滞后或变差)：描述测量装置的：描述测量装置的输出同输入输出同输入变化方向变化方向有关的特性。有关的特性。回程误差回程误差 maxmax此现象在磁性材料磁化曲线；此现象在磁性材料磁化曲线；金金属属材材料料受受力力-变变形形都都会会发发生此现象。生此现象。0Ay20y0y10yxmaxh31四稳定度和漂移四稳定度和漂移 稳稳定定度度：指指测测量量装装置置在在规规定定条条件件下下，保保持持其其测测量量特特性性恒恒定不变的能力。定不变的能力。漂漂移移：装装置置测测量量特特性性随随时时间间的慢变化。的慢变化。点点漂漂：一一个个恒恒定定输输入入在在规规定时间内的输出变化。定时间内的输出变化。零零漂漂：标标称称范范围围最最低低值值处处的的点点漂漂（测测量量装装置置输输出出零零点点偏离原始零点的距离）。偏离原始零点的距离）。灵敏度漂移：由于材料性质的变化所引起灵敏度漂移：由于材料性质的变化所引起的的输入与输出输入与输出的关系的变化的关系的变化总误差：总误差：零点漂移零点漂移+灵敏度漂移灵敏度漂移一般情况下灵敏度漂移很小可以忽略不计。一般情况下灵敏度漂移很小可以忽略不计。32第三节第三节 测量装置的动态特性的数学描述测量装置的动态特性的数学描述 某函数某函数付氏变换付氏变换为为 当当t，x(t)幅幅度度不不衰衰减减，积积分分不不收收敛敛时时，则则函函数数的的付氏变换付氏变换不存在不存在。如如用用因因子子e-t（为为常常数数）乘乘 x(t)，选选择择适适当当的的使使上上述积分收敛。述积分收敛。e-t x(t)的付氏变换为的付氏变换为 上述积分是上述积分是(+j)的函数，令的函数，令(A)33付氏逆变换为付氏逆变换为 两边同时乘两边同时乘et(B)令令(A)(B)两式为两式为即存在关系即存在关系34拉氏变换性质：拉氏变换性质：（2）时域微分性质）时域微分性质（3）时域积分性质）时域积分性质（1）线性性质）线性性质35常用信号拉氏变换对常用信号拉氏变换对 1 e-at cosAt sinAt e-atcosAt信信号号变变换换收收敛敛域域 1 1 s A (s+a)Re(s)0 Re(s)-a Re(s)0 Re(s)0 Re(s)-a(s+a)2+A2(s2+A2)(s2+A2)ss+a36 e-atsinAt (t)(tn-1)(t-T)tn-1e-at 信信号号变变换换收收敛敛域域 A 1 1 e-sT 1 *Re(s)-a S面面 Re(s)0 s面面 Re(s)-a(n-1)!(n-1)!(s+a)2+A2sn(s+a)n常用信号拉氏变换对常用信号拉氏变换对 动态特性的数学描述动态特性的数学描述1 1传递函数传递函数 （系统传输特性（系统传输特性复数域复数域表现）表现）2 2频率响应函数频率响应函数 （系统传输特性（系统传输特性频域频域表现）表现）3 3脉冲响应函数脉冲响应函数 （系统传输特性（系统传输特性时域时域表现）表现）4 4环节的串联和并联环节的串联和并联 38一传递函数（系统传输特性一传递函数（系统传输特性复数域复数域表现）表现）取拉氏变换得，取拉氏变换得，(2-13)其中其中 为复变量为复变量 是与输入和是与输入和系统初始条件系统初始条件有关的关系式；有关的关系式；称为称为系统传递函数系统传递函数，反映系统本身特性。，反映系统本身特性。若初始条件全为零，即若初始条件全为零，即 使得使得(2-14)(2-1)39特点：特点：（1 1）H(s)与输入与输入x(t)及系统初始条件无关，它代表及系统初始条件无关，它代表了系统的传输特性，了系统的传输特性，x(t)y(t)。（2 2）H(s)只反映系统传输特性而不限制在系统的只反映系统传输特性而不限制在系统的 物理结构中，换句话说，物理结构中，换句话说，同一传输特性的系同一传输特性的系 统统，可能代表，可能代表不同的物理系统不同的物理系统。（3 3）用传递函数描述的系统是通过系统参数）用传递函数描述的系统是通过系统参数来反映的，它们的量纲因具体物理系统和输入、来反映的，它们的量纲因具体物理系统和输入、输出的量纲而定。输出的量纲而定。40（4 4）H(s)中的分母取决于系统的结构，分子则和系统中的分母取决于系统的结构，分子则和系统同外界之间的关系如输入点位置、输入方式、被同外界之间的关系如输入点位置、输入方式、被测量及测量点布置等有关。测量及测量点布置等有关。a)a)H(s)仅反映系统传输特性。仅反映系统传输特性。b)b)H(s)不受物理结构限制。不受物理结构限制。c)c)反映了具体真实系统。反映了具体真实系统。d)d)反映了系统结构，反映了系统结构，反映了系统同外界关系。反映了系统同外界关系。(2-1)41二频率响应函数二频率响应函数(系统传输特性系统传输特性频域频域表现表现)（一）幅频特性、相频特性和频率响应函数（一）幅频特性、相频特性和频率响应函数根根据据定定常常线线性性系系统统的的频频率率保保持持性性，系系统统在在简简谐谐信信号号激激励励下下，其其稳稳态态输输出出也也是是简简谐谐信信号号，两两者者幅幅值值比比 A=Y0/X0 和相位差和相位差 均随频率均随频率变化，即是变化，即是的函数。的函数。幅频特性：定常线性系统在幅频特性：定常线性系统在简谐信号激励简谐信号激励下其下其稳稳态态输出信号和输入信号的幅值比为输出信号和输入信号的幅值比为系统的幅频特性系统的幅频特性，记为记为 A()。42二频率响应函数二频率响应函数(系统传输特性系统传输特性频域频域表现表现)频频率率响响应应函函数数是是在在频频率率域域中中描描述述系系统统特特性性，而而传传递递函函数数是是在在复复数数域域中中来来描描述述系系统统的的特特性性。许许多多工工程程系系统统的的微微分分方方程程式式及及传传递递函函数数很很难难建建立立，而而且且传传递函数的物理概念也很难理解。递函数的物理概念也很难理解。与与传传递递函函数数相相比比较较，频频率率响响应应函函数数有有着着物物理理概概念念明明确确、容容易易通通过过实实验验来来建建立立，也也极极易易由由它它求求出出传传递递函函数数等等优优点点，因因此此频频率率响响应应函函数数就就成成为为实实验验研研究究系统的重要工具。系统的重要工具。43相相频频特特性性：上上述述条条件件下下，稳稳态态输输出出对对输输入入的的相相位位 差被定义为该系统的相频特性，记为差被定义为该系统的相频特性，记为()。系系统统频频率率特特性性：该系统的幅幅频频特特性性和和相相频频特特性性统称为系统频率特性。一个复数可表示为一个复数可表示为 Z=a+jb 或或 其中其中用用H H()表示系统频率特性，也称为频率响应函数。表示系统频率特性，也称为频率响应函数。44（二）频率响应函数的求法（二）频率响应函数的求法 系统传递函数系统传递函数 令令s=j代入上式，得系统频率响应函数代入上式，得系统频率响应函数H()，记作，记作H(j)(2-15)由由 和和 付里叶变换付里叶变换(定常线性定常线性系系统统初初始始条条件件为为0)，系系统统的的频频率率响响应应函函数数H()为为输输出出y(t)与与输入输入x(t)的付氏变换的付氏变换Y()和和X()之比之比，即，即(2-16)45可以用实验求得频率响应函数可以用实验求得频率响应函数（a）依次用不同的）依次用不同的i激励系统，同时测出激励、稳态输出、激励系统，同时测出激励、稳态输出、相位差（相位差（X0i，Y0i，i），直至得到全部），直至得到全部Ai-i和和i-i。（b）在初始条件下，同时测得）在初始条件下，同时测得x(t)和和y(t)，由付氏变换，由付氏变换X()和和Y()求得频率响应函数求得频率响应函数 。频率响应函数是描述系统的简谐输入和稳态输出关系，频率响应函数是描述系统的简谐输入和稳态输出关系，因此测量时应当在系统达到因此测量时应当在系统达到 稳态稳态 阶段时才测量。阶段时才测量。由于任意信号可以分解成简谐信号的叠加，所以频率特由于任意信号可以分解成简谐信号的叠加，所以频率特性适合任意复杂信号。此时该特性分别表征系统对输性适合任意复杂信号。此时该特性分别表征系统对输入信号中入信号中各个频率分量各个频率分量幅值的幅值的缩放能力缩放能力和相位角和相位角前后前后移动移动的能力。的能力。46（三）幅、相频特性及其图象描述（三）幅、相频特性及其图象描述1.1.幅频特性曲线幅频特性曲线 2.2.相频特性曲线相频特性曲线 3.3.伯德伯德(Bode)图图 4.4.实频特性曲线实频特性曲线 5.5.虚频特性曲线虚频特性曲线 6.6.奈魁斯特图奈魁斯特图 以以（或（或 f=/2）取对数为横坐标，）取对数为横坐标，20lgA()为纵坐标，作对数幅频特性曲线。为纵坐标，作对数幅频特性曲线。以以(或或 f=/2)取对数为横坐标，取对数为横坐标，()为纵坐为纵坐标，作对数相频特性曲线。标，作对数相频特性曲线。图中自原点画出的矢量向径图中自原点画出的矢量向径的长度和与横轴夹角分别是的长度和与横轴夹角分别是该频率该频率点的点的A()和和()。详细见图详细见图47三脉冲响应函数（系统传输特性三脉冲响应函数（系统传输特性时域时域表现）表现）若输入为单位脉冲，即若输入为单位脉冲，即 则则 由由 变换出变换出 由由拉氏反变换拉氏反变换求出求出h(t t)常称为系统的常称为系统的脉冲响应函数或权函数脉冲响应函数或权函数，可作为系统特，可作为系统特性的时域描述。性的时域描述。小结：小结：脉冲响应函数脉冲响应函数 h(t)在时域描述系统特性。在时域描述系统特性。频率响应函数频率响应函数H()在频域描述系统特性。在频域描述系统特性。传递函数传递函数H(s)在复数域描述系统特性。在复数域描述系统特性。关系关系 拉氏变换拉氏变换 付氏变换付氏变换 49四环节的串联和并联四环节的串联和并联（一）串联（一）串联 系统传递函数系统传递函数 H(s)，在初始条件为零时，在初始条件为零时 图图2-5 两个环节串联两个环节串联H(s)X(s)Y(s)Z(s)H1(s)H2(s)类似对类似对n个环节串联的系统个环节串联的系统:传递函数传递函数（2-18）频率响应函数频率响应函数幅频特性幅频特性相频特性相频特性（2-21）（2-22）（2-22）50（二）并联（二）并联 因为因为 所以所以（2-19）n个环节并联系统传递函数为个环节并联系统传递函数为 n个环节并联系统的频率响应函数为个环节并联系统的频率响应函数为（2-20）（2-23）Y(s)图图2-6 两个环节并联两个环节并联X(s)H(s)+Y2(s)Y1(s)H1(s)H2(s)51（三）高阶系统（三）高阶系统 将式将式(2-13)中分母分解为中分母分解为s 的一次和二次实函数因子式的一次和二次实函数因子式（2-24）式中式中 为实常数，其中为实常数，其中 据此，可把式（据此，可把式（2-13）改写成）改写成（2-25）式中式中 为实常数为实常数52式式(2-25)表明：任何分母中表明：任何分母中 s 高于三次高于三次(n3)的高的高阶系统都可以看作是由阶系统都可以看作是由若干个一若干个一 阶环节阶环节和和二阶环二阶环节的并联节的并联(自然也可以转化为串联自然也可以转化为串联)。因此，分析并了解一阶和二阶环节的传输特性是因此，分析并了解一阶和二阶环节的传输特性是分析并了解高阶、复杂系统传输特性的基础。分析并了解高阶、复杂系统传输特性的基础。（2-25）y(t)x(t)y1(t)以一阶系统以一阶系统 RC 电路为例，令电路为例，令x(t)、y(t)分别为输入和输出分别为输入和输出电压，则：电压，则：式中式中称为时间常数，其量纲为称为时间常数，其量纲为 t 五一阶、二阶系统的特性五一阶、二阶系统的特性（一）一阶系统（一）一阶系统 忽略质量的单自由度系统忽略质量的单自由度系统56一般形式为一般形式为 或改写为或改写为 式中式中为时间常数为时间常数为系统灵敏度为系统灵敏度 为了分析方便可令为了分析方便可令S=1（归一化系统）（归一化系统）,因此因此57上式传递函数为上式传递函数为（2-27）令令 s=j 得频率响应函数为得频率响应函数为（2-28）幅频特性幅频特性为为（2-29）相频特性相频特性为为（2-30）负号负号说明输出信号滞后于输入信号。说明输出信号滞后于输入信号。61图图2-11 一阶系统的脉冲响应函数一阶系统的脉冲响应函数0 2 3 4 2 3 41/h(t)t1 2 3 4 5 图图2-10 一阶系统的幅频和相频曲线一阶系统的幅频和相频曲线b)a)0-300-600-9001.00.80.60.40.2 0()A()0-10-20 图图2-8一阶系统的伯德图一阶系统的伯德图a)对数幅频曲线对数幅频曲线 b)对数相频曲线对数相频曲线b)a)20lgA()(dB)(dB)00-450-900-20dB/10倍频倍频（2-31）图图2-9 一阶系统的奈魁斯特图一阶系统的奈魁斯特图0PjQ H(j）H(j)62特特 点：点：（1）当）当1/1/(约约1/5(2(23)/3)/时，即时，即11时，时，与之对应方程式为与之对应方程式为 即：输出与输入的积分成正比，系统相当于一个即：输出与输入的积分成正比，系统相当于一个积分器，其中积分器，其中A()与与成反比，相位差近成反比，相位差近900。一阶系统装置适用于测量一阶系统装置适用于测量缓变或低频的测量缓变或低频的测量。63（2）是一阶系统重要参数。在是一阶系统重要参数。在=1 1/处，处，A()=0.707)=0.707(-3dB(-3dB)相角滞后相角滞后 450。决定了该装置适用的频决定了该装置适用的频率范围。率范围。（3）一一阶阶系系统统伯伯德德图图可可用用一一条条折折线线近近似似描描述述。1/为为一一条条 -20dB/10倍倍频频斜斜率率直直线线，1/是是转转折折频频率率，最最大大误差为误差为 -3dB。6465（二）二阶系统（二）二阶系统 a)x(t)y(t)mckb)x(t)y(t)LRCy(t)SNc)i(t)NS 图图2-12 二阶系统实例二阶系统实例 a)弹簧弹簧-质量质量-阻尼系统阻尼系统 b)RLC电路电路 c)动圈式电表动圈式电表图图2-12中系统均属二阶系统可用中系统均属二阶系统可用二阶微分方程描述：二阶微分方程描述：x(t)-输入线圈的电流信号输入线圈的电流信号 y(t)-动圈的角位移输出信号动圈的角位移输出信号式中式中J转动惯量转动惯量(取决于结构和质量取决于结构和质量)C阻尼系数阻尼系数(包括空气、油阻尼等包括空气、油阻尼等)G游丝的扭转刚度游丝的扭转刚度ki电磁转矩系数电磁转矩系数 66令令 上式写成上式写成（2-32）令令S=1(归一化归一化)得二阶系统传递函数为得二阶系统传递函数为（2-33）频率响应函数为频率响应函数为（2-34）67二阶系统响应的幅频、相频特性曲线见二阶系统响应的幅频、相频特性曲线见图图2-13 伯德图见伯德图见图图2-14；奈魁斯特图见奈魁斯特图见图图2-15 脉冲响应函数图形见脉冲响应函数图形见图图2-16幅频特性幅频特性为为（2-35）相频特性相频特性为为（2-36）脉冲响应函数为脉冲响应函数为（2-37）（2）影响二阶系）影响二阶系统动态特性的参数统动态特性的参数是是固有频率和阻尼固有频率和阻尼比，比，n 尤为重要。尤为重要。当当=n 时，系统时，系统共振，共振，A()=1/2，()=-900，不因，不因阻尼比不同而改变。阻尼比不同而改变。6543210A()1 2 3=0.05=0.10=0.15=0.25=0.50=1.00图图2-16二阶系统的伯德图二阶系统的伯德图 20 10 0 -10 00 -900-180020lgA()(d dB B)0.1 0.2 0.4 0.60.8 1 2 4 6 8 10=0.1=0.1=0.2=0.2=0.3=0.3=0.5=0.5=0.7=0.7=1.0=1.0=0.1=0.2=0.3=0.5=0.7=1.0图图2-15 二阶系统的二阶系统的 幅频、相频特性幅频、相频特性1 2 3()-/2 0=0.05=0.10=0.15=0.25=0.50=1.00=0=0/n（1）当）当n时，时，H()0（3）伯德图可用折线近似。在）伯德图可用折线近似。在2n 段，可用段，可用-40dB/10 倍倍频或频或-12dB/2 倍频直线来近似。倍频直线来近似。在在(0.52)n区间，因共振区，区间，因共振区，偏差较大。偏差较大。（4）在）在n段，段，()趋近趋近于于1800，输出与输入反相。在，输出与输入反相。在靠近靠近n区间，区间，()随频随频率剧烈变化，率剧烈变化，变化变化 图图2-17 二阶系统二阶系统 的奈魁斯特图的奈魁斯特图（小（小）nnnn=（大（大）10ImRe图图2-18 二阶系统二阶系统 的脉冲响应函数的脉冲响应函数22h(t)nt0=0.1=0.1=0.3=0.3=0.5=0.5=0.7=0.7=1.0=1.0（5）二阶系统是一个振荡环节，从测试角度看，希望在宽频率范围内不理想）二阶系统是一个振荡环节，从测试角度看，希望在宽频率范围内不理想 频率特性引起的误差尽可能小。为此，需恰当选择固有频率和阻尼比。频率特性引起的误差尽可能小。为此，需恰当选择固有频率和阻尼比。70特特 点：点：（1）当）当n时，时，H()0（2）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比，）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比，n 尤为重要。当尤为重要。当=n 时，系统共振。时，系统共振。A()=1/2，()=-900，不因阻尼比不同而改变。不因阻尼比不同而改变。（3）伯德图可用折线近似。在）伯德图可用折线近似。在0.5n 段，用段，用 A()=0 近似；近似；在在(0.52)n区间，因共振区，偏差较大。区间，因共振区，偏差较大。（4）在）在n段，段，()趋近于趋近于1800，输出与输入反相。在，输出与输入反相。在靠近靠近n区间，区间，()随频率剧烈变化，随频率剧烈变化，变化变化 （5）二二阶阶系系统统是是一一个个振振荡荡环环节节，从从测测试试角角度度看看，希希望望在在宽宽频频率率范范围围内内不不理理想想频频率率特特性性引引起起的的误误差差尽尽可可能能小小。为为此此，需需恰恰当当选择固有频率和阻尼比。选择固有频率和阻尼比。一般情况下一般情况下(0.60.8)n，=0.650.7。71第四节第四节 测量装置对任意输入的响应测量装置对任意输入的响应 一系统对任意输入的响应一系统对任意输入的响应 现现将将输输入入x(t)分分割割成成众众多多相相邻邻，持持续续时时间间 的的脉脉冲冲信信号号见见图图(2-17a)。当当足足够够小小时时x()看看作作是是时时刻刻脉脉冲信号强度，见图冲信号强度，见图b)在在t时刻该脉冲对系统的贡献时刻该脉冲对系统的贡献:x(t)t00y(t)th(t)t0t0 x(t)a)b)c)d)图图2-17 系统对任意输入的响应系统对任意输入的响应 72系统的输出则应是所有系统的输出则应是所有t 诸贡献之和，即诸贡献之和，即 据卷积定义据卷积定义 对于对于t0时，时，x(t)=0 和和h(t)=0 积分下限可取为积分下限可取为0，上限，上限取为取为 t,因此式（因此式（2-38）可记为）可记为（2-39）当当0（2-38）73 此式表明此式表明:（1）系系统统的的输输出出就就是是输输入入与与系系统统的的脉脉冲冲响响应应函函数数的卷积。的卷积。（2）输入）输入输出关系形式简明，含义明确。输出关系形式简明，含义明确。（3）可利用可利用h(t),H(s),H()的关系，以及的关系，以及 L氏变氏变换、换、F 氏变换的卷积定理，将卷积计算变换成复数氏变换的卷积定理，将卷积计算变换成复数域或频域的乘法运算，简化计算工作。域或频域的乘法运算，简化计算工作。74二系统对单位阶跃输入的响应二系统对单位阶跃输入的响应 单位阶跃输入为单位阶跃输入为 其其L氏变换为氏变换为 一阶系统传递函数一阶系统传递函数 一阶系统输出为一阶系统输出为 75一阶系统输出一阶系统输出 改变形式为改变形式为 L氏反变换氏反变换 一阶系统输出为一阶系统输出为（2-40）参见参见图图2-18；图图2-19；图图2-20 结论：一阶系统要经历一定时间才能进入稳态，与结论：一阶系统要经历一定时间才能进入稳态，与t t有关，一有关，一般认为般认为t=4t t进入稳态，进入稳态，t t越小，系统可在短时间内进入稳态。越小，系统可在短时间内进入稳态。二阶系统输出为二阶系统输出为（2-41）其中其中 762.2.二阶系统对阶跃输入的响应二阶系统对阶跃输入的响应阶跃信号的拉氏变换阶跃信号的拉氏变换输出的拉氏变换输出的拉氏变换二阶系统的拉氏变换二阶系统的拉氏变换77(1)单位脉冲函数单位脉冲函数(t)的积分是单位阶跃函数的积分是单位阶跃函数u(t),即即(2)一阶系统在一阶系统在 u(t)激励下稳态输出激励下稳态输出误差理论上为零，初始上升斜率为误差理论上为零，初始上升斜率为 1/，并且，并且 。显而易见，。显而易见，一阶系统的时间常数一阶系统的时间常数 越小越好。越小越好。说说 明：明：故单位阶跃输入下的输出就是故单位阶跃输入下的输出就是系统脉冲响应的积分系统脉冲响应的积分t=t t y(t)=0.632=0.632t=2t =2t y(2t)=0.865(2t)=0.865t=3t =3t y(3t)=0.950(3t)=0.950t=4t =4t y(4t)=0.982(4t)=0.982t=5t =5t y(5t)=0.993(5t)=0.99378（3）二二阶阶系系统统在在 u(t)激激励励下下稳稳态态输输出出误误差差也也为为零零。但很大程度上决定于但很大程度上决定于 和和 n。(b)1 系统退化为二个一阶系统串联，需长时间稳定；（达到稳态所系统退化为二个一阶系统串联，需长时间稳定；（达到稳态所需时间长于一阶）需时间长于一阶）(a)=0，无阻尼，超调量为，无阻尼，超调量为100%，振荡不稳定；，振荡不稳定；(c)1，欠阻尼情况，有超调，有稳态。欠阻尼情况，有超调，有稳态。t趋于无穷达到稳态，超调量与趋于无穷达到稳态，超调量与阻尼比有关。阻尼比越小，超调量越大，达到稳态所需时间越长。阻尼比有关。阻尼比越小，超调量越大，达到稳态所需时间越长。=0.60.8 系统在较短时间（系统在较短时间（t稳稳=5-7/w wn）进入偏离稳态不到）进入偏离稳态不到 25%的的范围内，可取。范围内，可取。在时域上分析在时域上分析：一阶系统的时间常数一阶系统的时间常数t t越小越小越好。越好。二阶系统的阻尼比二阶系统的阻尼比 合适值合适值为为0.7。79第五节第五节 实现不失真测试的条件实现不失真测试的条件 某装置输出某装置输出 y(t)与输入与输入 x(t)满足下满足下式式(2-42)式中式中 A0,t0 均为常数均为常数,表明该装置输出波形与表明该装置输出波形与输入波形精确一致，只输入波形精确一致，只是幅值扩大了是幅值扩大了A0倍，在倍，在时间上延长了时间上延长了t0，见图，见图2-21。此种情况被认为。此种情况被认为实现了实现了不失真测量不失真测量。图图2-21 波形的不失真复现波形的不失真复现y(t)=A0 x(t)y(t)=A0 x(t-t0)x(t)0t0 x(t)y(t)t80对式对式(2-42)做付氏变换，则（时移特性）做付氏变换，则（时移特性）若若 t0 时，时，x(t)=0,y(t)=0，于是频率响应函数，于是频率响应函数H()为为 可见，若要求装置输出波形不失真，则其幅频和相频特性可见，若要求装置输出波形不失真，则其幅频和相频特性应分别满足应分别满足 常数常数 （2-43）线性线性 （2-44）幅值失真幅值失真：A()不等于常数时所引起的失真。不等于常数时所引起的失真。相位失真相位失真：()与与之间的非线性关系所引起的失真。之间的非线性关系所引起的失真。81 满满足足式式(2-43)(2-44)条条件件，装装置置输输出出仍仍有有滞滞后后，如如果果仅仅测测波波形形，上上述述不不失失真真条条件件满满足足要要求求。如如作作为为反馈信号反馈信号，应引起注意，力求减少滞后时间。，应引起注意，力求减少滞后时间。一一般般情情况况下下，即即有有幅幅值值失失真真也也有有相相位位失失真真。在固有频率在固有频率n n前后，失真尤为严重。见图前后，失真尤为严重。见图2-23。82幅值失真幅值失真相位失真相位失真图图2-22提高不失真测量措施提高不失真测量措施（1）调节装置其幅、相频特性接近不失真条）调节装置其幅、相频特性接近不失真条件，必要时前置处理，滤去非信号件，必要时前置处理，滤去非信号频带内噪频带内噪声，以免某些频率发生共振。声，以免某些频率发生共振。（2）分析权衡幅值失真和相位失真，对测试）分析权衡幅值失真和相位失真，对测试的影响，避重就轻。的影响，避重就轻。（3）使测量各个环节的不失真都尽量小，提）使测量各个环节的不失真都尽量小，提高整体测量水平。高整体测量水平。a.a.一阶系统一阶系统 84若限定若限定A(w)，则，则w一定，则一定，则越小，越小，w可以越大，可以越大，即可测信号的频宽；即可测信号的频宽；若被测信号的频率一定，则时间常数若被测信号的频率一定，则时间常数越小，越小，A(w)越大，输出衰减越小。越大，输出衰减越小。(2.53)n，()近近1800，与测试信号反相，不失，与测试信号反相，不失真满足要求，真满足要求，A()太小。太小。=(00.58)n，=0.60.8 时，时，()0，不超过，不超过 5%误差，合适综合特性。误差，合适综合特性。总之，一二阶系统都失真，通过合理的确定系统动态参总之，一二阶系统都失真，通过合理的确定系统动态参数可使近似不失真数可使近似不失真b.b.二阶系统二阶系统 一阶系统幅值误差一阶系统幅值误差u 一阶系统的特性：一阶系统的特性：低通性质低通性质：幅值比：幅值比A()随输入频率随输入频率的增大而减小。的增大而减小。系统的工作频率范围取决于时间常数系统的工作频率范围取决于时间常数。当。当较小时，幅较小时，幅值和相位的失真都较小。当值和相位的失真都较小。当一定时，一定时，越小，测试系统越小，测试系统的工作频率范围越宽。的工作频率范围越宽。u 一阶系统适用于测量缓变或低频被测量；一阶系统适用于测量缓变或低频被测量；为了减小系统的动态误差，增大工作频率范围，应尽可为了减小系统的动态误差，增大工作频率范围，应尽可能采用时间常数小的测试系统。能采用时间常数小的测试系统。二阶系统动态幅值误差表达式为：二阶系统动态幅值误差表达式为：频率比频率比2）将）将A()1.1和和0.65代入幅频特性公式，方程无实数解。代入幅频特性公式，方程无实数解。但一般情况下生产厂家不提供但一般情况下生产厂家不提供的数值，这的数值，这时按最坏情况时按最坏情况=0估计动态幅值误差估计动态幅值误差。/00.10.140.170.220.31（%）123510=0时时/0和和的关系的关系 对于一阶系统，时间常数越小，频率特性中接对于一阶系统，时间常数越小，频率特性中接近不失真测试条件的频带越宽；近不失真测试条件的频带越宽；对于二阶系统，当阻尼比为对于二阶系统，当阻尼比为0.7时，在时，在 范范围内，相频特性接近直线且相位滞后较小，幅频特性围内，相频特性接近直线且相位滞后较小，幅频特性变化在变化在5%以内，此时系统可以获得最佳的综合特性。以内，此时系统可以获得最佳的综合特性。第六节第六节 测试装置动态特性的测试测试装置动态特性的测试 为了提高装置动态特性，采用输入量误差是测量结果误差为了提高装置动态特性，采用输入量误差是测量结果误差的的1/31/5或更小。或更小。采用方法采用方法 （1）频率响应法）频率响应法 （2）阶跃响应法）阶跃响应法 一频率响应法一频率响应法 实施：实施：对装置施加稳态正弦激励信号对装置施加稳态正弦激励信号x(t)=X0sint，输出，输出达到稳定后测量输出和输入的幅值比和相角差，得该激励达到稳定后测量输出和输入的幅值比和相角差，得该激励频率频率下装置的传输特性。下装置的传输特性。量值：量值：通常对装置加通常对装置加峰峰-峰峰值值20%量程的正弦输入信号，量程的正弦输入信号，从小到大直到输出幅值从小到大直到输出幅值=初始值一半，即得幅值和相频特性初始值一半，即得幅值和相频特性曲线曲线 A(f)和和(f)。9899一阶系统：一阶系统：主要动态特性参数是主要动态特性参数是，可通过下两式直接确定，可通过下两式直接确定（2-29）（2-30）二阶系统：二阶系统：（1）可可以以从从相相频频曲曲线线直直接接估估计计其其动动态态特特性性参参数数n n,。在在=n n处处输输出出对对输输入入相相角角滞滞后后900，该该点点斜斜率率直直接接反反映映了了阻阻尼尼比比的的大大小小。但但是是相相角角测测量量比比较较困困难难，所所以以通通常常由幅频曲线估计其动态特性参数。由幅频曲线估计其动态特性参数。100（2）由幅频特性曲线估计其动态特性参数）由幅频特性曲线估计其动态特性参数 对于欠阻尼系统对于欠阻尼系统(1),1),A()曲线的峰值稍偏离曲线的峰值稍偏离n n在在r 处处(参参见图见图2-13),且且（2-45）或或 当当r r=n n 由式（由式（2-35）（2-35）当当=n n 时时；当；当A(n n)非常接近峰值非常接近峰值 令令(A)101分别代入（分别代入（2-35）式，）式，可得可得 在在A()曲线上，在距峰值曲线上，在距峰值 处作一水平线交曲线处作一水平线交曲线于于a,b两点，它们对应的频率将是两点，它们对应的频率将是1 1和和2 2，利用（，利用（A A）式，可）式，可得得估计值。估计值。求出求出（2-46）有时可用有时可用A(r r)和和A(0)0)两特殊点，两特殊点，可得可得（2-47）图图2-23 二阶系统二阶系统 阻尼比的估计阻尼比的估计baA()1 1n n2 20102二阶跃响应法二阶跃响应法 无法获得理想的单位脉冲输入，也无法获得装置的精确脉无法获得理想的单位脉冲输入，也无法获得装置的精确脉冲响应函数。但却能获得足够精确的单位脉冲函数的积分冲响应函数。但却能获得足够精确的单位脉冲函数的积分单位阶跃函数单位阶跃函数及其响应。及其响应。（一）一阶装置的阶跃响应求其动态特性曲线（一）一阶装置的阶跃响应求其动态特性曲线 方法方法1：取出该输出值达到最终稳态值：取出该输出值达到最终稳态值63%所经过的时间作所经过的时间作 为时间常数为时间常数（可靠性差）。（可靠性差）。方法方法2：由式：由式(2-40)阶跃响应为阶跃响应为 两边取对数两边取对数 上上式式表表明明 ln1-y(t)与与 t 成成线线性性关关系系，由由测测得得 y(t)作作出出 ln1-y(t)t曲曲线线，根根据据其其斜斜率率确确定定时时间间常常数数。此此方方法法运运用了全部数据，考虑了用了全部数据，考虑了瞬态响应的全过程瞬态响应的全过程。103（二）二阶装置的阶跃响应求其动态特性曲线（二）二阶装置的阶跃响应求其动态特性曲线 由式（由式（2-41）可知它是典型欠阻尼二阶装置的阶跃响应函数）可知它是典型欠阻尼二阶装置的阶跃响应函数表达式，其瞬态响应是以圆频率表达式，其瞬态响应是以圆频率 作衰减振荡，该作衰减振荡，该圆频率称为阻尼固有频率圆频率称为阻尼固有频率d d，对其求极值可确定对应时间对其求极值可确定对应时间为为 td=0、/d、2/d（说明说明）。(2-48)或或(2-49)M1Mtd图图2-24 欠阻尼二阶欠阻尼二阶 装置的阶跃响应装置的阶跃响应t0y(t)1将将 t=/d 代入式代入式(2-41)，求得，求得图图(2-24)中中最最大超调量大超调量M和阻尼比和阻尼比的的关系关系，104测得测得M后，按作出的后，按作出的M-图，图，求取阻尼比求取阻尼比，见见图图(2-25)。如果测得较长瞬变过程，可利用任意两个超调量如果测得较长瞬变过程，可利用任意两个超调量Mi和和Mi+n求求其阻尼比其阻尼比。其中其中 n 是两峰相隔的某一整周期数，是两峰相隔的某一整周期数，Mi与与Mi+n对应时间为对应时间为 ti 和和 ti+n。有有 将其代入二阶装置的阶跃响应将其代入二阶装置的阶跃响应 y(t)表达式（表达式（2-41），），得得 105整理整理（2-50）其中其中（2-51）根据式根据式(2-50和和(2-51)，按实测的，按实测的 Mi与与Mi+n，即可求出，即可求出。当考虑当考虑0.31s，称称为为过过压压和和欠欠压压噪噪声声（电电器器过多）过多）供电电压跳变的持续时间供电电压跳变的持续时间t1s，称为尖峰噪声（汽车点火器），称为尖峰噪声（汽车点火器）供供电电电电压压跳跳变变的的持持续续时时间间1mst1s称称为为浪浪涌涌和和下下陷陷噪噪声声（大大功率电器）功率电器）2.供电系统的抗干扰措施供电系统的抗干扰措施 （1）交流稳压器）交流稳压器 （2）隔隔离离稳稳压压器器 隔隔离离稳稳压压器器一一次次、二二次次侧侧间间用用屏屏蔽蔽层层隔隔离离，减少级间耦合电容，减少高频噪声的窜入。减少级间耦合电容，减少高频噪声的窜入。（3）低低通通滤滤波波器器 可可滤滤去去大大于于50Hz市市电电基基波波的的高高频频干干扰扰，对对于于50Hz市电基波，通过整流滤波后也可完全滤除。市电基波，通过整流滤波后也可完全滤除。（4）独立功能块单独供电）独立功能块单独供电111交流稳压器交流稳压器低通滤波器低通滤波器隔离稳压器隔离稳压器整流器整流器滤波器滤波器 稳压电路稳压电路1前置放大器前置放大器 稳压电路稳压电路2 信道通道信道通道 稳压电路稳压电路3A/D逻辑电路逻辑电路合理的供电系统合理的供电系统112三三信道的干扰及其抗干扰信道的干扰及其抗干扰 1.信道干扰的种类信道干扰的种类(1)信道通道元器件噪声干扰信道通道元器件噪声干扰(如电阻器热噪声如电阻器热噪声,半导体散粒噪声等）半导体散粒噪声等）(2)信信道道通通道道中中信信号号的的窜窜扰扰(元元器器件件排排放放位位置置和和线线路路板板信信号号走走向向不不合理合理)(3)长长线线传传输输干干扰扰(对对高高频频信信号号传传输输距距离离和和信信号号波波长长可可比比时时应应考考虑虑)2.信道通道的抗干扰措施信道通道的抗干扰措施（1）合合理理选选用用元元器器件件和和设设计计方方案案(采采用用低低噪噪声声材材料料、放放大大器器，椐椐测量信号频谱合理选择测量信号频谱合理选择滤波器滤波器)（2）印印刷刷电电路路板板设设计计时时元元器器件件排排放放合合理理(小小信信号号与与大大信信号号区区明明确确分分开开；输输出出线线间间避避免免靠靠近近；有有可可能能产产生生电电辐辐射射元元器器件件仅仅可可能能远远离离输入端；合理接地和屏蔽输入端；合理接地和屏蔽)（3）长距离传输中）长距离传输中,数字信号的传输可采用数字信号的传输可采用光耦合隔离技术光耦合隔离技术。113四四接地设计接地设计 1.单点接地单点接地各单元电路的地点接在一点上各单元电路的地点接在一点上 优点：不存在环行回路，相互干扰小。优点：不存在环行回路，相互干扰小。2.串联接地串联接地-各单元电路的地点顺序连接在一条公共的地线上各单元电路的地点顺序连接在一条公共的地线上 缺缺点点：每每个个电电路路的的电电位位都都受受到到其其它它电电路路的的影影响响，干干扰扰通通过过公公共地线相互耦合，但因接法简单，虽不合理常用。共地线相互耦合，但因接法简单，虽不合理常用。VccVccVccI1I1+I21 2 3串联接地串联接地单点接地单点接地1143.多多点点接接地地电电路路板板尽尽可可能能多多的的地地方方做做成成地地，连连成成一一片片，宽线降低电阻，各电路就近接地母线。宽线降低电阻，各电路就近接地母线。4.模模拟拟地地和和数数字字地地防防止止数数字字电电路路开开关关状状态态下下工工作作，起起伏伏大大