测试系统的特性是评估其性能和准确性的关键指标,主要分为以下几类:
一、静态特性
线性度 输出量与输入量之间关系的直线度,常用公式表示为:
$$线性度 = \frac{B}{A} \times 100\%$$
其中,$B$为满量程输出,$A$为输入量。线性度反映了系统对输入信号的拟合程度,偏差越小说明系统越线性。
灵敏度
静态输出增量与输入增量的比值,常用$K$或$S$表示。灵敏度越高,系统对输入变化的响应越明显。
静态误差
包括系统误差和随机误差,需通过校准和补偿措施减少。例如,零位误差需通过零点校准消除。
重复性和再现性
- 重复性: 同一测量条件下多次测量同一参数的变差,反映设备稳定性。 - 再现性
二、动态特性
动态特性 被测量随时间变化时输出与输入的关系,通常用微分方程描述。例如,线性系统的动态响应可用多项式表示。
频率保持性
系统输入为正弦信号时,输出稳态频率与输入频率一致。该特性对周期性信号测试尤为重要。
动态精度与失真
- 动态精度: 系统对快速变化的输入信号的响应准确性。 - 失真
三、其他关键特性
传递特性 输出量与输入量的函数关系,通常通过输入-输出特性曲线表示。
稳定性与可靠性
- 稳定性: 系统在长时间运行中保持性能不变的能力。 - 可靠性
抗干扰能力 系统对电磁干扰、温度变化等外界因素的抵抗能力,直接影响测量准确性。
四、性能指标
分辨率:
系统能检测的最小输入变化量。- 量程:输入输出信号的范围。- 输入/输出阻抗:系统对信号的匹配能力。
通过综合评估静态、动态特性及抗干扰能力,可确保测试系统满足精度和可靠性的要求。