檢測系統(tǒng)的基本特性一般分為兩類:靜態(tài)特性和動態(tài)特性。這是因為被測參量的變化大致可分為兩種情況,一種是被測參量基本不變或變化很緩慢的情況,即所謂“準(zhǔn)靜態(tài)量”。此時,可用檢測系統(tǒng)的一系列靜態(tài)參數(shù)(靜態(tài)特性)來對這類“準(zhǔn)靜態(tài)量”的測量結(jié)果進(jìn)行表示、分析和處理。另一種是被測參量變化很快的情況,它必然要求檢測系統(tǒng)的響應(yīng)更為迅速,此時,應(yīng)用檢測系統(tǒng)的一系列動態(tài)參數(shù)(動態(tài)特性)來對這類“動態(tài)量”測量結(jié)果進(jìn)行表示、分析和處理。
研究和分析檢測系統(tǒng)的基本特性,主要有以下三個方面的用途。
第一,通過檢測系統(tǒng)的已知基本特性,由測量結(jié)果推知被測參量的準(zhǔn)確值;這也是檢測系統(tǒng)對被測參量進(jìn)行通常的測量過程。
第二,對多環(huán)節(jié)構(gòu)成的較復(fù)雜的檢測系統(tǒng)進(jìn)行測量結(jié)果及(綜合)不確定度的分析,即根據(jù)該檢測系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的已知基本特性,按照已知輸入信號的流向,逐級推斷和分析各環(huán)節(jié)輸出信號及其不確定度。
第三,根據(jù)測量得到的(輸出)結(jié)果和已知輸入信號,推斷和分析出檢測系統(tǒng)的基本特性。這主要用于該檢測系統(tǒng)的設(shè)計、研制和改進(jìn)、優(yōu)化,以及對無法獲得更好性能的同類檢測系統(tǒng)和未完全達(dá)到所需測量精度的重要檢測項目進(jìn)行深入分析、研究。
通常把被測參量作為檢測系統(tǒng)的輸入(亦稱為激勵)信號,而把檢測系統(tǒng)的輸出信號稱為響應(yīng)。由此,我們就可以把整個檢測系統(tǒng)看成一個信息通道來進(jìn)行分析。理想的信息通道應(yīng)能不失真地傳輸各種激勵信號。通過對檢測系統(tǒng)在各種激勵信號下的響應(yīng)的分析,可以推斷、評價該檢測系統(tǒng)的基本特性與主要技術(shù)指標(biāo)。
一般情況下,檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性與動態(tài)特性是相互關(guān)聯(lián)的,檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性也會影響到動態(tài)條件下的測量。但為敘述方便和使問題簡化,便于分析討論,通常把靜態(tài)特性與動態(tài)特性分開討論,把造成動態(tài)誤差的非線性因素作為靜態(tài)特性處理,而在列運動方程時,忽略非線性因素,簡化為線性微分方程。這樣可使許多非常復(fù)雜的非線性工程測量問題大大簡化,雖然會因此而增加一定的誤差,但是絕大多數(shù)情況下此項誤差與測量結(jié)果中含有的其他誤差相比都是可以忽略的。