第七章 采样
自动控制原理第七章采样控制系统
第三节 信号复现与零阶保持器
一. 信号保持 把离散信号转换为连续信号，称为信号保持，该装置称
保持器。 保持器：用离散时刻信号复现连续时刻信号。
二. 零阶保持器
1. 作用：把采样信号e*(t) 每一个采样瞬时值e(kT)一直保持到下一个采 样瞬间e[(k+1)T], 从而使采样信号 e*(t)变成 阶梯信号eh(t)。
一阶保持器比零阶保持器信号恢复更
0 T 2T 3T 4T 5T 6T t
精确, 但相位滞后增加, 对稳定性不利.
图7-11 一阶保持器输出特性
第四节 Z变换理论
同拉氏变换一样, 是一种数学变换. 离散信号e*(t)的 拉氏变换为:
E*(s) e(nT )enTs n0
各项均含有 esT 因子，为S的超越函数。为便于应用，对 离散系统的分析一般采用Z变换.
G 0 ( s ) 1 s [ 1 e s] T 1 s 1 e 1 s T 1 s 1 1 s 1 T 1 T sT
零阶保持器的频率特性
信号e(t)在t = nT 及t = (n+1)T 之间的数值可以用一个级数来描述
单位脉冲响应
G h(s)L [gh(t) ]S 1S 1e TS 1 Se TS
G 0(j
)1ejT2sin T/(2 )ejT2 j
幅频特性： G 0(j)Tsi( n/ / ( s)s)2 s si( n/ / ( s)s)
上式是 eTs 的有理函数. 但 eTs是含变量S的超越函数，不便进行分析和运算， 因此常用Z变换代替拉氏变换。
三. 采样定理
从理论上指明了从采样信号中不失真的复现原连续信号 所必需的理论上的最小采样周期T.
汽车入厂煤人工采样作业指导书
汽车入厂煤人工采样作业指导书第一章范围本作业指导书是根据国家标准方法结合本部门具体情况制定的，规定了采样相关人员职责及分工、采样员与设备要求、安全注意事项、作业步骤，适用于本部门在入厂汽车车厢顶部和底部采取进厂原煤或筛选煤煤样。
第二章规范性引用文件第一条 GB475—2008 商品煤样人工采取方法第二条GB/T18666-2002 商品煤质量抽查与验收方法第三条DJ/T570-95 发电用煤质量验收与抽查方法第四条DJ/T569-2007 汽车、船舶运输煤样的人工采样方法第三章定义第一条本作业指导书采用GB475—2008商品煤人工采取方法中的定义。
第二条煤样：为确定某些特性而从煤中采取的具有代表性的一部分煤。
第三条全水分煤样：为测定全水分而专门采取的煤样。
第四条一般煤样：为制备一般分析试验煤样而专门采取的煤样。
第五条一般分析试验煤样：破碎到粒度小于０．２ｍｍ并达到空气干燥状态，用于化学特性测定的煤样。
第六条子样：采样器具操作一次或截取一次煤流全横截段所采取的一份样。
第七条分样：由均匀分布于整个采样单元的若干初级子样组成的煤样。
第八条总样：从一采样单元取出的全部子样合并成的煤样。
第八条初级子样：在采样第１阶段、于任何破碎和缩分前采取的子样。
第十条缩分后试样：为减少试样质量而将之缩分后保留的一部分。
第十一条采样：从大量煤中采取具有代表性的一部分煤的过程。
第十二条批：需要进行整体性质测定的一个独立煤量。
第十三条采样单元：从一批煤中采取一个总样的煤量。
一批煤可以是一个或多个采样单元。
第十四条标称最大粒度：与筛上物累计质量分数最接近（但不大于）５％的筛子相应的筛孔尺寸。
第十五条精密度：在规定条件下所得独立试验结果间的符合程度。
１它经常用一精密度指数，如两倍的标准差来表示。
２煤炭采样精密度为单次采样测定结果与对同一煤（同一来行无数次采样的测定结果的平均值的差值（在９５％概率下）的极限值。
）第十六条系统采样：按相同的时间、空间或质量间隔采取子样，但第一个子样在第一间隔内随机采取，其余的子样按选定的间隔采取。
零阶保持器
T / 2
e
自动控制原理
第七章 采样数据控制系统分析
因为
T
2π
s
，所以
j π
2 π sin ( π / s ) G h ( j ) e s π / s
|G h ( j ) |
s
零阶保持器的 频率特性：
T
O -
s
2s
3s
G h ( j )
≥ 2
s
m ax
时，则由采样得到的离散信号能无失真地恢 复到原来的连续信号，这就是采样定理，也 称为香农(Shannon)定理。
自动控制原理
第七章 采样数据控制系统分析
物理意义：如果选择这样一个采样角频率 ≥ 2 ，使得对连续信号中所含的最高 s m ax 频率信号来说，能做到在其一个周期内采 样两次以上，则在经采样所获得的离散信 号中将包含连续信号的全部信息。反之， 如果采样次数太少，就做不到无失真地再 现原连续信号。
自动控制原理
第七章 采样数据控制系统分析
第七章 采样数据控制系统分析
7.1 概 述 一、采样控制系统 采样控制系统，又称断续控制系统、离散 控制系统，它是建立在采样信号基础上的。 如果控制系统中有一处或几处信号是断续 的脉冲或数码，则这样的系统称为离散系统。 通常，把系统中的离散信号是脉冲序列形 式的离散系统，称为采样控制系统； 而把数字序列形式的离散系统，称为数字 控制系统或计算机控制系统。
自动控制原理
第七章 采样数据控制系统分析
7.2 信号的采样与保持 一、采样过程 把连续信号转换成离散信号的过程，叫作 采样过程。 实现采样的装置叫作采样开关或采样器。
e(t) e(t) T e * (t) e * (t)
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材-第七章
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材
7．5 烟尘平行采样仪的校准
7．5．1 外观 7．5．2 气密性 7．5．3 抽气动力 7．5．4 温度测量范围及测量精度试验 7．5．5 热电耦测量范围及测量精度试验 7．5．6 压力测量范围及测量精度试验 7．5．7 流量测量范围及测量精度试验 7．5．8 测速范围及测速误差和等速吸引范
7．6．1 采样速度对测定结果的影响 当尘粒粒径小于4μm，采样速度小于烟气速
度时，采样浓度的误差较小，当尘粒直径 较大，则由于非等速采样引起的误差就比 较大。
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烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材 7．6 影响烟尘采样与浓度测定的一些因素
7．6．2 采样嘴方向对测定结果的影响 采样嘴对准气流方向，其气流方向偏差不得
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材
第七章 颗粒物标准分析方法
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材
本章主要内容
7．1 烟尘的测定原理与采样方式 7．2 烟尘的采样系统与仪器 7．3 烟气含湿量测定 7．4 烟尘平行采样仪的使用 7．5 烟尘平行采样仪的校准 7．6 影响烟尘采样与浓度测定的一些因素
7．1．1 烟尘的测定原理
过滤称重法的准确性取决于从烟道中抽取的那部 分烟气样品能否代表烟道中整个断面烟尘分布 状况，这就要求采样点处烟道断面的气流和烟 尘浓度得到分布应当是相当均匀或有较确定的 规律性。
根据烟尘采样必须等速的原则，即含尘排气进入 采样嘴的抽泣流速必须和烟道内该点排气的速 度相等。烟尘采样方式分为预测流速法，平行 采样法和等速管采样法三种。
28
9
烟尘烟气连续自动监测系统运行管理培训教材
7．2 烟尘的采样系统与仪器
7．2．1 预测流速法烟尘采样系统 7．2．2 静压平衡型等速采样系统 7．2．3 动压平衡型等速采样系统 7．2．4 微电脑烟尘平行采样系统
零阶保持器
零阶保持器的作用是使采样信号e*(t) 每一采样瞬时的值e(kT)一直保持到 下一个采样瞬时e[(k+1)T]，从而使采样信号变成阶梯信号eh(t)。
由于处在每个采样区间内的信号值为常数，其导数为零，故称为零阶保持
器。
(kT+)
O kT
t
-1
1(t kT ) 1(t kT ) g (t kT )
(t
kT
)
0
, ,
t kT t kT
e*(t) e(kT )g g (t kT )
k0
将持续时间 移至和式外
e*(t) e(kT )g (t kT )
k0 取采样过程的数学描述为
e*(t) e(kT )g (t kT )
z z e jT
1 z(ejT e jT )
2j
z
2
z(ejT
e jT
)
1
z2
z sinT 2z cosT
1
7. 设 E( s) ，求1e*(t) 的 Z 变换。 s(s 1)
将 E(s) 进行部分分式展开
E(s) 1 1 1 s(s 1) s s 1
再求其拉氏反变换
e(t)
证明： (1)
Z [e(t nT )] e(kT nT )zk k0
zne[(k n)T ]zk zz k0
zne[(k n)T ]z(kn) k0
zn e(jT )zj ( j k n) jn
由于 j<0 时，e(jT)=0，所以和式下标取值从 j = 0 开始，有
k0 进行拉氏变换
E*(s) L [e*(t )] e(kT )ekTs
自动控制原理第七章采样系统
n>m
pi— 极点
Ai— 待定系数
第二节 采样控制系统的数学基础
例 求F(s)的z变换F(z)。
F (s)=
1 S(S+1)
解：
F (s)=
1 S(S+1)
=
1 S
–
1 S+1
F (z)=
z z–1
–
z z–e –T
=
z(1–e –T ) (z–1)(z–e–T
)
第二节 采样控制系统的数学基础
例 求F(s)的z变换F(z)。
+
=Σ k=0
8
f
(kT)∫0∞δ(t
–
kT
)e–stdt
+
=Σ f(kT)e –kTS k=0
第二节 采样控制系统的数学基础
二、求Z变换的方法
1．级数求和法
根据定义式展开
+
F (z)= Σ f (kT) k=0
= f (0)z0 + f (T)z-1 + f (2T)z-2 + f (3T)z-3 + ··· 利用级数求和法可求得常用函数
+(S+2)
S+3 (S+1)(S+2)
z z–eST S=-2
F (z)=
2z z–e –T
–
z–e
z
–2T
=
z2+z(e-T -2e-2T z2-(e-T +e-2T )z+e
)
-3T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节 采样控制系统的数学基础
三、Z变换的基本定理
例 z变求换Z[的t –基T 本] 定理为z变换的运算 提供了方便。
智能仪器第7章 数据采集系统
20nA
20nA 20nA
40ns
40ns\ 40ns
40us
40us 40us
双向三路 单选一
双向单十 六选一 双向双八 选一
±7.5V
±7.5V ±7.5V
≤30mA
≤30mA ≤30mA
7.4 数据采集系统设计
1 系统设计考虑的因素 数据采集系统设计要根据测试对象及系统的技术指标，主要考虑下列因素。 1.1 输入信号的特征 在输入信号的特性方面主要考虑：信号的数量，信号的特点，是模拟量还是数字 量，信号的强弱及动态范围，信号的输入方式，信号的频带宽度，信号是周期信号还 是瞬态信号，信号中的噪声及其共模电压大小，信号源的阻抗等等。 1.2 对数据采集系统性能的要求 1.2.1 系统的通过速率 系统的通过速率通常又称为系统速度、传输速率、采样速率或吞吐率，是指单位 时间内系统对模拟信号的采集次数。 1.2.2 系统的分辨力 系统的分辨力是指数据采集系统可以分辨的输入信号最小变化量。 1.2.3 系统的准确度 系统准确度是指当系统工作在额定通过速率下，系统采集的数值和实际值之间的 接近程度，它表明系统误差的总和。 1.3 接口特性 接口特性包括采样数据的输出形式，数据的编码格式，与什么数据总线相接等。
2 模拟电路的误差
2.1 模拟开关导通电阻RON的误差 模拟开关存在一定的导通电阻，信号经过模拟开关会产生压降。模拟开关 的负载一般是采样/保持器或放大器。显然，开关的导通电阻越大，信号在开 关上的压降越大，产生的误差也越大。 2.2 多路模拟开关泄漏电流IS引起的误差 如果信号源的内阻小，泄漏电流影响不大，有时可以忽略。如果信号源内 阻很大，而且信号源输出的信号电平较低，就需要考虑模拟开关的泄漏电流的 影响。一般希望泄漏电流越小越好。 2.3 采样保持器衰减率引起的误差 如果衰减率大，在A/D转换期间保持电压减小，影响测量准确度。一般选 择漏电流小的聚四氟乙烯等优质电容，可以使衰减率引起的误差忽略不计。 2.4 放大器的误差 数据采集系统往往需要是用放大器对信号进行放大并规一化。放大器是 系统的主要误差来源之一。其中有放大器的非线性误差、增益误差，零位误差 等。在计算系统误差时必须把它们考虑进去。
食品样品的采集与处理
第九章 碳水化合物的测定
• 说明糖类物质的分类、结构、性质与测定方法的关系。 • 直接滴定法测定食品中还原糖为什么必须在沸腾条件下进行 滴定，且不能随意摇动三角瓶？ • 高锰酸钾法测定食品中还原糖的原理是什么，在测定过程中 应注意那些问题？ • 用铁氰化钾法测定食品中的还原糖时，向样品中加入铁氰化 钾溶液后再加热，是否会引起还原糖水解，为什么？ • 测定食品中的蔗糖时、为什么要严格控制水解条件？ • 食品中淀粉测定时，酸水解法和酶水解法的使用范围及优缺 点是什么？现需测定糙米、木薯片、面包和面粉中淀粉含量， 试说明样品处理过程及应采用的水解方法。 • 为什么称量法测定的纤维素要以粗纤维表示结果？ • 咔唑比色法测定食品中果胶物质的原理是什么，如何提高测 定结果的准确度？
第四章 水分测定
• 根据学习本章所掌握的测定水分的知识，指出下列各类食 品水分测定的操作方法及要点：乳粉、淀粉、香料、谷类、 干酪、肉类、果酱、糖果、笋、南瓜、面包和油脂。 • 在下列情况下，水分测定的结果是偏高还是偏低？为什么？ • 1.烘箱干燥法：样品粉碎不充分；样品中含有较多挥发性 成分；脂肪的氧化；样品的吸湿性较强；美拉德反应；样 品表面结了硬皮；装有样品的干燥器未密封好；干燥器中 的硅胶已受潮。 • 2.蒸馏法：样品中的水分和溶剂间形成的乳浊液没有分离； 冷凝器中残留有水滴；馏出了水溶性成分。 • 3.卡尔-费休法：玻璃器皿不够干燥；样品颗粒较大；样品 中含有还原性物质如维生素C；样品中含有不饱和脂肪酸。 • 在水分测定过程中，干燥器有什么作用？怎样正确地使用 和维护干燥器？
• 当选择蛋白质测定方法时，那些因素是必须考虑的？ • 为什么凯氏定氮法测定出的食品中蛋白质含量为粗蛋白含 量？ • 在消化过程中加入硫酸铜试剂有那些作用？ • 样品消化过程中加入的硫酸铜试剂有那些作用？ • 样品经消化蒸馏之前为什么要加入氢氧化钠？这时溶液的 颜色会发生什么变化？为什么？如果没有变化，说明了什 么问题？ • 蛋白质蒸馏装置的水蒸气发生器中的水为何要用硫酸调成 酸性？ • 简述染料结合法测定食品中的蛋白质的原理？ • 蛋白质的结果计算为什么要乘上蛋白质换算系数？6.25的 系数是怎么得到的？ • 说明甲醛滴定法测定氨基酸态氮的原理及操作要点。 • 用什么方法可对谷物中的蛋白质含量进行快速的质量分析？、食品酸度的测 • 3、食品总酸度测定 时，应该注意一些 定有何意义？
N2000气相色谱(GC)中文说明书 第七章
第七章 第一次进样示例进入N2000工作站并打开一个或两个通道后，用户首先关心的是如何进行第一次样品测试的操作。
为此，我们先对怎样进行第一次进样测试做一介绍。
就如我们老版本UPPER 进行第一次进样操作般，开机并进入N2000色谱工作站，打开一个或两个通道后，您可以不去考虑软件的众多功能，只须操作色谱仪器进样并按下色谱工作站摇控开关（或点击N2000工作站的通道数据采集按扭）；待第一次进样分析完毕后，我们即得到了以后所需要的谱图数据。
具体操作步骤如下： 7．1 进入N2000色谱工作站进入N2000色谱在线工作站：开机，等待计算机已运行完WINDOWS操作平台后，点击开始菜单，从程序菜单中拉出在线工作站并点击即可进入本工作站，如下图7-1所示：图7－17.2 串行口设置一般第一次进样前都检测工作站是与计算机哪一串行口相联，即设置串行口，具体操作如下：7.2.1按7.1步操作拉出N2000色谱工作站，点击图标，系统将跳出一个称为串行口选择的窗口，如图7－2所示：图7－27.2.2 当串行口选择窗口跳出后,请根据你所用的工作站ID 数据采集卡与计算机串行口联接情况,进行串行口的选择设置，选择完毕后点击按扭。
串行口的设置选择好后，重复7.1.1步操作，等待系统运行完毕，进入N2000在线工作站，并跳出一个叫作通道的窗口，如图7－3所示：图7－3图7－47.3通道的选择当系统跳出通道窗口时,你先得选择一个或两个通道（选择了的通道，如图7－4所示，选择，系统将进入在线工作站。
7.4采样控制设置对于第一次进样实验，我们一艘无须顾虑太多，只需对系统所默认的方法稍做修改即可进样采集谱图操作，所需修改的参数主要是积分对话栏中采样控制中的几个设置（可修改也可不修改），如图7－5所示：图7－5（加黑线处）7.4.1采样结束时间：一般分析实验不需一个小时的时间，我们可以根据所做实验时间进行修改，比如改为30分钟。
修改时间是，一般系统会先跳出一提示窗口（图7－7），提示你必须在此输入一正值，否则系统将不接受你的输入。
第七章 采样装置
第七章采样装置采样装置是提高电厂管理和运行水平的重要设备。
采样装置一般分为入厂煤采样装置和入炉煤采样装置两类，入厂煤采样装置是保证进入电厂的煤炭质量合格，锅炉燃烧稳定安全，且电厂经济利益不受损失。
入炉煤采样装置的主要作用，是为调节锅炉燃烧状态和内部经济核算提供合格试样。
下面就MRC型入厂煤采样机和入炉煤采样装置作一简单介绍。
第一节入厂煤采样机一、用途入厂煤采样机适用于火力发电厂的入厂煤采样及类似场合，它们在车顶部采取煤样并进行破碎、缩分，最终制成3mm以下的煤样。
现代化采样设备可为电厂、煤矿等有关单位提供煤质检测和监督的可靠依据。
并有助于燃煤管理，保障电厂的经济利益和规范化管理。
二、入厂煤采样机工作原理（适用于火车）煤车进厂后，采样机开始工作。
大车行行走机构带动采样机沿火车车厢纵向行走，由超声波探测器确定采样起始位置，小车行走光电编码器计数，采样点位置确定后，采样头在驱动装置驱动下开始采样。
采样头旋转下降至煤层400mm以下深度开始采样。
400MM以上的煤全部弃掉。
当煤样集满煤斗后，采样头回到上部极限位置，料斗门自动开启，煤样落到给料机上，由给料机连续均匀地将煤样排给胶带输送机，胶带输送机自动把煤样送入制样系统中。
经破碎、缩分，被收集到样品罐中，煤样的收集是按煤种分别被收集到样各自罐中进行的。
丢弃的煤被返送回车厢，一个采样点的全过程即可结束了。
在胶带输送机一侧的上方安装有电磁除铁器，当有铁块混入时可及时排出。
以上整个采样、制样工作均由计算机按照已设计好的程序自动完成，操作人员只是在采样前根据本厂的资料输入数据即可。
三、结构特点该机由大车行走机构、小车行走机构、采样系统、制样系统、输送系统、余煤处理系统、电气控制系统等七个部分构成。
主要特点如下：1、采用可移动式龙门框架结构，煤车能在其下方自由通过，采样头具有空间三个坐标的动作，可实现车厢内任意点的采样，从而消除了人为因素的影响，采样精度高。
2、采样系统通过一组升降机构（滚筒式）来驱动采样头钻取煤样并把物料提升到给料机中。
张宇-信号与系统各章内容整理
第一章 信号与系统主要内容重点难点1.信号的描述x[n]、x （t ），两者不同之处2.【了解】 信号的功率和能量3.【掌握】自变量变换（计算题目）、理解变换前后图片的缩放或信号的变化，离散信号与连续信号的差别4.【了解】 常见信号：指数（j t j n e e w w 、）、正弦（cos cos t n w w 、）、单位冲激（()[]t n d d 、）、单位阶跃（()[]u t u n 、） ，离散与连续的差别5.【掌握】用阶跃函数表示矩形函数；冲激与阶跃信号的关系；冲激信号的提取作用；指数信号和正弦信号的周期性。
6.【了解】系统互联7.【掌握】系统的基本性质：记忆与无记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变与线性。
对已知系统进行性质判断（掌握）1.3、5、71.00cos j n n e w w 、的周期性判断，是周期的条件，若是周期的，则周期： 2.00cos j tt ew w 、的周期：自变量变换的量值确定0cos j nn e w w 、的周期性和频率逆转性。
系统的时不变性与线性等性质的证明2T ωπ=2N mωπ=第二章 线性时不变系统第三章 周期信号的傅里叶级数表示FS本章内容安排基本思路:主要内容难点 ✧ 系统的单位冲激响应容易求出：令()()x t t d =，对应的输出即为单位冲激响应() h t ；单位阶跃响应的求解和物理意义； ✧ 将任意信号分解为冲激信号()[]t n d d 、的线性组合[][][]; ()()()k x n x k n k x t x t d d t d t t ¥¥-?=-?=-=-åò✧ 利用LTI 系统的线性和时不变性，在单位冲激响应[]() h t h n 、已知的情况下，推导连续时间和离散时间系统对任意输入x 的响应：[][][]y n =x n * h n ; y(t)=x(t)* h(t)✧ 利用输入输出的卷积关系，根据单位冲激响应[]() h t h n 、，判断ITI 系统的性质✧ 了解线性常系数微分方程和差分方程的时域求解。
《信号与系统》第七章采样
在频域:
X p(
j)
1 T
k
Xc
j(
ks ),
s
2
T
X d (e j ) xc (nT )e jn（以 表示离散域频率）
n
X p ( j ) xc (nT )e jnT
T
n
X p ( j) Xd (e jT )
Xd
(e
j )
X
p(
j
) T
X
d
(e
j
)
1 T
k
Xc[
j
1 T
工程应用时，如果采样频率 s 2M 将不足
以从样本恢复原信号。
例如
x(t) cos(0t )
在
s
2
T
20
时
x(t) cos cos0t sin 0t sin
x(nT ) cos cos0nT
这和对 x1(t) cos cos0t 采样的结果一样。
从用样本代替信号的角度出发，出现欠采样
例：数字微分器：
带限微分器
Hc ( j)
j ,
0,
c
c
Hc ( j)
Hc ( j)
c
/2
c 0 c
c
0 c
/ 2
由
Hc (
j
) T
Hd
(e j )可得， c
s
2
时有：
Hd (e j )
j T
Hd (e j )
c
0
H d (e j )
2
0
2
7.5 离散时间信号采样：
7.3 欠采样的效果—频谱混叠
一.欠采样与频谱混叠: 如果采样时，不满足采样定理的要求，就一定会
环境监测采样规章制度
环境监测采样规章制度第一章总则第一条为规范环境监测采样工作，加强对环境监测数据的可信度和准确性，提高监测工作效率，保障环境保护工作的科学性和全面性，特制定此规章制度。
第二条本规章制度适用于环境监测采样工作，包括大气、水、土壤、废弃物等环境监测。
第三条环境监测采样工作应坚持科学、公正、规范、有效原则，强调勤勉尽责，严格操作程序，确保监测数据准确可靠。
第四条环境监测采样工作应遵循国家环境保护法律法规和技术标准，严格按照监测方案进行采样，并及时报送监测数据。
第五条环境监测采样工作由国家环保部门、地方环保部门和专业监测机构共同完成，各方需建立相应的监测采样制度和流程，确保监测数据的可比性和真实性。
第二章环境监测采样规范第六条环境监测采样应选择有代表性的样品点，避免人为干扰和污染，确保监测数据的真实性和可靠性。
第七条环境监测采样应按照监测要求和技术标准进行，确保监测数据的准确性和可比性。
第八条环境监测采样过程中，应注意对监测器材的校准和维护，确保监测数据的准确性和可信度。
第九条环境监测采样应遵循自上而下，逐级采集的原则，确保监测数据的全面性和客观性。
第十条环境监测采样应注意样品保存和运输过程中的环境温度和湿度等因素，确保监测数据的准确性和可靠性。
第十一条环境监测采样应建立监测数据管理系统，确保监测数据的存档和溯源，保障数据的完整性和可审查性。
第三章环境监测采样流程第十二条环境监测采样工作应按照统一的采样流程进行，包括监测方案编制、样品采集、样品分析和数据报告等环节。
第十三条环境监测采样工作应制定完整的监测方案，包括监测目的、监测范围、监测方法、样品点选择和监测周期等内容。
第十四条环境监测采样工作应严格按照监测方案进行采样，确保监测数据的准确性和可比性。
第十五条环境监测采样工作应在样品采集后及时进行样品分析，并生成监测报告。
第十六条环境监测采样工作应及时将监测数据报送给相关部门，确保监测数据的有效利用和公开透明。
自动控制原理 第七章 第四讲 采样系统理论小结
e*(t)=e(t)δr(t),
e ( t ) = ∑ e( nT )δ ( t − nT )
* n= 0 ∞
δ T ( t ) = ∑ δ ( t − nT )
n= 0
∞
E ( s) = L[e (t )] = ∑ e(nT )e − nTs
D(z) = 1 − Φ e (z) Φ(z) = G ( z )Φ e ( z ) G ( z )Φ e ( z )
采样系统数字校正的过程： 是零阶保持器和被控对象所固有的, 由上两式，G(z)是零阶保持器和被控对象所固有的 不能改变， 是零阶保持器和被控对象所固有的 不能改变， 现在只需要根据采样系统性能指标的要求，确定 现在只需要根据采样系统性能指标的要求，确定Φ(z)或Φe(z)， 根据采样系统性能指标的要求 或 ， 就可以求得满足要求的D(z)。 。 就可以求得满足要求的
C(s)
G( z) =
C( z) = Z [G1 ( s )G2 ( s )] = G1G2 ( z ) = G2G1 ( z ) R( z )
2. 有零阶保持器的情况
G(z) C* (s) R(s) T R*(s)
− sT 1 − e X(s) GG1(s) = h (s) s
G (s G p2(s) )
由此可得典型输入信号Z变换的一般形式为： 由此可得典型输入信号 变换的一般形式为： 变换的一般形式为
R( z ) =
A( z ) (1 − z −1 ) m
(#)
其中, 是不包含(1-z-1)的z-1的多项式。 其中 A(z)是不包含 是不包含 的 的多项式。 将上式代入式(*), 则有 则有: 将上式代入式
第七章 采样保持(放大)器
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采样/保持器具有两个稳定的工作状态：
1) 跟踪状态。在此期间它尽可能快地追踪上模拟输入信 号，并精确地跟踪模拟输入信号的变化，一直到接到 保持指令为止。 2) 保持状态。对接收到保持指令前一瞬间的模拟输入信 号进行保持。
在DAS系统中，SH有以下2个主要作用:
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二、孔径不定△tAP
但是，由于各种原因（例如时钟的定时抖动、保持信号 的波形质量、器件的温飘等），孔径时间tAP往往不是一 个常数，tAP可以表示为：
tAP＝tAP0＋ΔtAP
其中：tAP0为常数；ΔtAP为一变量，称为孔径时间不定 性（Aperture Uncertainty），也称为孔径时间抖动或 孔径抖动（Jitter）。 tAP和ΔtAP都是SH器件的重要指标，但是对系统通过速 率产生影响的仅仅是ΔtAP。在第二章曾经分析了ΔtAP对 系统通过速率的影响，系统通过速率由下式确定： 1 fp < n 2 π × Δtap
优点：结构简单。 缺点：失调电压较大，为A1和A2两个运放的失调 电压之和。
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2、负反馈型 工作原理
跟踪周期：Kl闭合，K2断开。两块运放A1和A2共同组 成一个跟随器。此时，保持电容CH的端电压UC为： UC≈Ui＋eos1－eos2 式中eos1和eos2分别为运放A1和A2的失调电压。 保持周期：K1断开，K2闭合。此时输出UO为： UO≈UC + eos2≈ Ui + eos1
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第七章FIR设计-频率抽样法
二.设计方法 1）确定 H k 、
就是确定幅度值和在哪儿取点
k
H d ( e j )
2 k N
H ( k ) H k e j k , k 0,1,, N 1
2）计算 h ( n )
1 h(n) N
H (z)
H (k )e
k 0
n h ( n ) z n0 N 1
N 1
例：设计一个FIR数字 LP 滤波器，其理想特性为
Hd e
j
1 0
0 0 . 5 0 . 5
采样点数 N=33，要求线性相位。 解： 低通线性相位数字滤波器、因N为奇数，所以只能选择第一类 线性相位滤波器， 即 h(n)=h(N-1-n)， 幅频特性关于π偶对称，也即 HK 偶对称。 利用 HK 的对称性,求π～2π区间的频响采样值。
N 2
N 偶数
第一类线性相位
1 H ( ) b(n) cos( (n )) 2 n 0 N N b(n) 2h( n), n 1, 2,..., 2 2
留神：此种不能设计高通！！
线性相位滤波器特性 3： h (n ) h ( N 1 n )
N 1 2 n 1
必须取为：
Hk 则 H k 必须满足偶对称性：
而
H N k
k 0,1, , N 1
( N 1) k N 1 k N 2 2 k
N
k 0,1,, N 1
同样，若要设计第二类线性相位FIR滤波器，N为偶数， h(n)偶对称，由于幅度特性是奇对称的，
1 H ( z) N
1 zN H (k ) j 2k / N 1 1 e z k 0
自动控制原理 第七章 采样系统理论
b0 b1 z b2 z bm z m 而 E( z) (m n) c0 c1z-1 c2z-2 1 a 1 z 1 a 2 z 2 a n z n
t 0 z
(7) 终值定理 若e (t)的z变换为E(z)，函数序列e(nT)为有限值(n=0,1,2,…)， 且极限 lim e ( nT ) 存在，则
n
lim[e( nT )] lim( z 1) E ( z )
n z 1
离散系统的数学模型
脉冲传递函数 脉冲传函定义
第七章
采样系统理论
离散系统的相关概念 离散系统的数学模型 离散系统的稳定性分析 离散系统的稳态误差计算
离散系统的校正
信号的采样与保持
采样过程与采样定理
采样过程
e(t) S e*(t) T e(t) e*(t)
0
t
0
T 2T
t
(a)
(b)
(c)
基本概念：
1）采样周期：采样开关经一定时间T，重复闭合，每次闭合时间为τ， τ<T，T称为采样周期。f=1/T为采样频率。 2）采样角频率：ωs=2π/T rad/s。 3）采样脉冲序列：连续时间函数经采样开关采样后变成重复周期T的时 间序列，称为采样脉冲序列。 4）采样过程：将连续时间函数经过采样开关的采样而变成脉冲序列的 过程，称为采样过程。
R(s) ＋ － T
K s(s 4)
C(s)
K K 1 1 Z G(z) Z s( s 4) 4 s s 4 K z z K 1 e 4T 4T 4 z 1 z e 4 ( z 1)(z e 4T )
信号与系统第七章 采样
抽样信号重构的时间域解释—
带限插值
xr ( t ) = x p ( t ) ∗ h ( t )
, 此处h ( t ) =
T sin ωc t πt
⎛ ∞ ⎞ = ⎜ ∑ x ( nT ) δ ( t − nT ) ⎟ ∗ h ( t ) ⎝ n =−∞ ⎠ =
n =−∞
∑ x ( nT ) h ( t − nT ) = ∑ x ( nT )
n =−∞
∞
∞
T sin ⎡ωc ( t − nT ) ⎤ ⎣ ⎦
π ( t − nT )
时间域插值的图像说明
原始连续信号
采样后
通过低通滤 波器后
·带限插值 ·零阶保持器 ·一阶保持器—线性插值
插值方法
欠采样和频率混叠
当ωs ≤ 2ωM ⇒ 欠采样
—较高频率的x ( t ) 被“折过来”，效果失真在较低频的部分出现 —注意， 相同的采样时间 xr ( nT ) = x ( nT )
一个简单的例子：
x ( t ) = cos (ω0t + φ )
例子：抽样和 cos ωot 的重构
有限带宽的连续时间信号的离散处理
C/D转换的频域解释
x p ( t ) = xc ( t ) ⋅ ∑ δ ( t − nT ) =
n =−∞ ∞
n =−∞
∑ x ( nT ) δ ( t − nT )
第七章 采 样
1.连续系统信号周期性抽样的概念和特性 2.频率域中的抽样分析 3.抽样原理——奈奎斯特率 4.时间域中：插值法 5.欠采样和混频 6.连续时间信号的离散处理
抽样
我们生活在一个连续时间的世界里：我们遇见 的大多数信号都是连续时间信号，比如 x ( t ) ， 我们如何将他们转换为离散时间信号 x [ n ] —采样，每T秒对x ( t ) 进行一次单帧采集
第七章颗粒物标准分析方法
7.3.1 冷凝法
• 原理：从烟气中抽取一定体积的烟气， 使之通过冷凝器，根据冷凝出来的水 量，加上冷凝器排出的饱和气体含有 的水蒸气量，计算烟气中的水分含量。 • 测定装置
1、滤筒；2、采样管；3、冷凝器；4、温度计；5、 干燥器；6、真空压力表；7、转子流量计；8、累 计流量计；9、调节阀；10、抽气泵。
• 刚玉滤筒采样管与玻璃纤维滤筒采样管的区别
在于滤筒夹的结构不同，刚玉滤筒从滤筒 夹的底 部插入，用支架底部的耐温弹簧及螺母顶紧，滤 筒口部与滤筒夹和滤筒夹与外套管连接处均用石 棉垫圈密封。 • 两种滤筒，其材质与焊接均须用不锈钢；
• 干燥器：内装硅胶以干燥气体，使气体呈 干燥状态； • 温度计和压力计：用来测量转子流量计前 的温度和压力，将测量状态下采气体积换 算为标准状态下的采样体积； • 采样泵一般采用刮板抽气泵，流量在 60L/min以上。以克服管道负压和测量管线 各部分阻力。
• 7.1.2 标准的烟尘采集方式 • 烟尘采样必须采用等速的原则 当采样速度大于采样点烟气速度时，处 于采样边缘以外的部分气流进入采样嘴，而 其中的尘粒则由于本身运动的惯性作用，不 能改变方向随气流进入采样管，继续沿原来 的方向前进，使采取的样品浓度低于采样点 的实际浓度。
当采样速度小于采样点的烟气速度时情 况正好相反，样品浓度高于实际浓度。只有 采样速度等于采样点的烟气速度时，样品浓 度才能与实际浓度相等。 等速采样就是气体进入采样嘴的速度与 烟道内采样点的烟气流速相等，其相对误差 在5%-10%以内。
• 三种方法区别：
测量方法 预测流速法 优点 缺点 适用于排气流速比较稳定 操作过程复杂，计算繁琐， 的固定污染源监测； 所需时间长，烟道流速变化 时，尚需重新计算。
平行采样法
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三）正常生产过程中取样 1、矿车取样法 、 2、煤流中取样法
剥层法系指在煤层工作面上剥取一层作为一个样品。 剥层法系指在煤层工作面上剥取一层作为一个样品。剥层深度 视具体情况而定， 一般要求大于25cm。 25cm 视具体情况而定 ， 一般要求大于 25cm 。 对倾斜的厚煤层可在 石门或煤门中剥层采样； 石门或煤门中剥层采样；对缓倾斜或水平的厚煤层可在立井或 水平巷道中的暗井井壁上剥层采样。 水平巷道中的暗井井壁上剥层采样。此法可酌情代替刻槽法和 全巷法。 全巷法。
煤样的分类根据样品研究内容与采取途径来确定： 煤样的分类根据样品研究内容与采取途径来确定： 1、煤心煤样 、 2、煤层煤样 、 3、可选性试验煤样 、 4、专门性试验煤样 、 5、煤岩煤样 、 6、孢粉煤样 、 7、瓦斯煤样 、
第七章 采 样
三、 取样的技术手段 样品采取的途径分三类：钻孔中取样、坑探或生产巷道中取样、 样品采取的途径分三类 ： 钻孔中取样、 坑探或生产巷道中取样 、 生产过程中取样 一）钻孔中取样 钻孔中取样 钻探可分为一般性的取样钻和专门性的取样钻孔。后者， 又可分为大口径钻孔和普通口径的钻孔群取样。 二）坑探 坑探 可分为勘探时期施工的各种山地工程和勘探区内及其附近 生产矿井与小窑的各种巷道。巷道中常用的采样方法有刻槽法、 全巷法、剥层法、方格法、拣块法等，这些方法适用于采取煤 层煤样和供半工业或工业规模试验用的煤样。
3) 煤岩 孢粉取样 煤岩-孢粉取样 孢粉取样(petrographical composition of coal – sporopollen sampling ) 煤岩取样的目的在于研究煤的岩石学特征， 煤岩取样的目的在于研究煤的岩石学特征，配合 其它取样，深入研究煤质，帮助进行煤层对比， 其它取样，深入研究煤质，帮助进行煤层对比，研究 成煤原始物质的聚集和转化环境， 成煤原始物质的聚集和转化环境，研究煤的变质程度 为此而采取的煤样，称为煤岩煤样。 等。为此而采取的煤样，称为煤岩煤样。对煤岩煤样 的研究工作，除了要进行肉眼观察外， 的研究工作，除了要进行肉眼观察外，还需在镜下进 行显微组份的定性和定量工作。 行显微组份的定性和定量工作。 采取孢粉煤样的目的在于研究孢子或花粉的类型 及其组合关系，借以对比煤层，确定煤层的层位， 及其组合关系，借以对比煤层，确定煤层的层位，划 分地层，确定地层或煤层的地质时代。 分地层，确定地层或煤层的地质时代。
取样的基本要求
采样如实反映煤层自然特征 采样地点具有代表性 样品重量满足试验要求 样品收集、编制、包装、送验， 样品收集、编制、包装、送验，应根据要 求严格遵守有关规定
第七章 采 样
一、 取样的目的及其种类 取样的种类(kind) (kind) 2 取样的种类(kind) 根据煤样的研究内容，可将取样工作分为化学取样、工艺取 样、煤岩－孢粉取样和技术取样等四类。 1) 化学取样(chemical sampling) 化学取样的目的在于用化学分析或试验方法，确定煤的物质 成分(可燃物质、非可燃物质和有害杂质等)和特征。为此而 进行的煤样采取工作，称为化学取样。化学煤样的研究结果 是确定煤的类别和工业牌号的依据，也是评价动力用煤和指 明进一步采取哪些工艺煤样的依据。利用化学煤样还可以研 究煤的成因及其在自然条件下的氧化程度等。
第七章 采 样
工程技术取样(engineer sample) 4) 工程技术取样(engineer technical sample) 技术取样的目的在于研究煤的体重(容重 ) ， 煤及煤层顶底 技术取样的目的在于研究煤的体重 ( 容重) 板的物理机械性质，煤层中的瓦斯成分与含量、 板的物理机械性质 ， 煤层中的瓦斯成分与含量 、 煤尘爆炸 性等。如进行煤层气研究时属于技术取样。 性等。如进行煤层气研究时属于技术取样。
第七章 采 样
一、 取样的目的及其种类 取样的目的nd requirnments) 煤田地质勘探过程中的取样工作，除煤样(coal 煤田地质勘探过程中的取样工作，除煤样(coal sample) 还有土样(soil) 水样(water) 岩石样(rock) (soil)、 (water)、 (rock)及其 外，还有土样(soil)、水样(water)、岩石样(rock)及其 它矿产样(包括稀土元素(rare element)、放射性元素 它矿产样(包括稀土元素(rare element)、 element))等 (radiate element))等。 本章着重叙述煤的取样。煤样的采取是煤质研究的基础 本章着重叙述煤的取样。 工作。取样的目的在于研究煤质。 工作。取样的目的在于研究煤质。煤质研究是煤田普查 与勘探工作中不可缺少的部分， 与勘探工作中不可缺少的部分，是进行工作区远景评价 和工业评价的重要依据。因此， 和工业评价的重要依据。因此，在编制煤田地质勘探设 计时，应同时编好取样设计。 计时，应同时编好取样设计。
2) 工艺取样(technical sampling ) 工艺取样(technical 工艺取样的目的在于通过实验室设备， 工艺取样的目的在于通过实验室设备 ， 半工业或工业规模 的设备， 研究煤的技术加工特性， 如可选性、 炼焦性、燃 的设备 ， 研究煤的技术加工特性， 如可选性、 炼焦性、 烧性以及气化性能等。为此而采取的煤样，称为工艺煤样。 烧性以及气化性能等 。 为此而采取的煤样 ， 称为工艺煤样。
刻槽法（ 1 刻槽法（trench sampling ） 刻槽法系指从整个煤层或一个煤分层， 刻槽法系指从整个煤层或一个煤分层，由顶到底垂直层面进行 刻槽采样的方法。刻槽法是在巷道内进行采样的主要方法， 刻槽采样的方法。刻槽法是在巷道内进行采样的主要方法，此 法取样精确性较高. 法取样精确性较高. 全巷法（ sampling） 2 全巷法（bulk sampling） 全巷法系指在巷道掘进过程中， 全巷法系指在巷道掘进过程中，将某一段所采出的全部煤炭作 为样品，其重量可达几吨至几十吨， 为样品，其重量可达几吨至几十吨，全巷法适用于采取为研究 煤的工艺性能与加工方法的工业性试验样。 煤的工艺性能与加工方法的工业性试验样。 3 剥层法 剥层法（slice sampling ）
方格法（ 4 方格法（square sampling ） 在工作面上按一定间距采取若干块煤样合并为一个煤样。 在工作面上按一定间距采取若干块煤样合并为一个煤样 。 即在工作面上布置正方、长方、或菱形的网线， 即在工作面上布置正方 、 长方 、 或菱形的网线 ， 然后在这 些网线的交点上各取下一块煤，最后集中成为一个煤样。 些网线的交点上各取下一块煤，最后集中成为一个煤样。 拣块法（ 5 拣块法（block sampling ） 拣块法系指在工作面的煤堆上布置方形绳网， 拣块法系指在工作面的煤堆上布置方形绳网 ， 然后在各网 中心收集一份等量样品，合在一起作为一个煤样。 中心收集一份等量样品 ， 合在一起作为一个煤样 。 在煤质 均匀时，此法可代替刻槽法。 均匀时，此法可代替刻槽法。