測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)

機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課程總結(jié)一、信號的分類

1.

確定性信號與隨機信號

第一章信號分析基礎(chǔ)2.

能量信號與功率信號

1).能量信號

2).功率信號

機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)二、周期信號與離散頻譜

在有限區(qū)間上，滿足狄里赫利條件的任一周期函數(shù)x(t)都可以展開成傅里葉級數(shù)，即三角函數(shù)展開復(fù)指數(shù)展開機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)周期函數(shù)兩種展開比較比較內(nèi)容三角函數(shù)展開復(fù)指數(shù)函數(shù)展開展開表達式幅頻圖An-

-（cn的實部或虛部與作圖，分別稱為：實頻譜圖和虛頻譜圖）相頻圖n-n-頻率范圍單邊譜：0~雙邊譜：-~兩種頻譜各諧波幅值關(guān)系：雙邊幅頻譜為偶函數(shù)，雙邊相頻譜為奇函數(shù)。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)1.周期函數(shù)的頻譜特點2.周期信號的強度表述三、瞬變非周期信號與連續(xù)譜1.

傅里葉變換

非周期信號由無限多個、頻率無限接近的頻率成分組成，其頻譜是連續(xù)的。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)2.傅里葉變換的主要性質(zhì)1).奇偶虛實性2).對稱性3).時間尺度改變特性4).時移和頻移特性5).卷積特性6).微分和積分特性3.幾種典型信號的頻譜1).矩形窗函數(shù)的頻譜2).函數(shù)的頻譜a.函數(shù)的采樣性質(zhì)b.函數(shù)與其他函數(shù)的卷積c.(t)函數(shù)的頻譜3).

正、余弦函數(shù)的頻譜密度函數(shù)4).

周期單位脈沖序列的頻譜7).線性疊加性機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)1/20cnR0-01/2實頻圖cnI1/200-0-1/2虛頻圖1/200-01/21/200-01/2雙邊幅頻圖0An010An01單邊幅頻圖ImX(f)1/2f00-f0f-1/21/2f0ReX(f)0-f01/2f頻譜密度函數(shù)時域波形cos2f0

tsin2f0

t機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)四、隨機信號1).樣本函數(shù)xi(t)2).隨機過程{xi(t)}3).集合平均4).時間平均5).各態(tài)歷經(jīng)（遍歷性）隨機過程1.隨機信號的主要特征參數(shù)1).均值、方差

和均方值2).概率密度函數(shù)

4).自相關(guān)、互相關(guān)函數(shù)3).相關(guān)系數(shù)能量信號:機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)比照比較內(nèi)容自相關(guān)互相關(guān)奇偶性偶函數(shù)-x=0時，

Rx()=0x=y=0時，Rxy()不一定等于0最大值=0若=0互相關(guān)取最大值，0反映兩隨機變量的滯后時間。周期信號為同頻率的周期信號，不保留原信號的相位信息。同頻率：為同頻率的周期信號，且保留原信號的相位信息。不同頻率：互不相關(guān)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)5).自功率譜密度函數(shù)實偶函數(shù)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)6).互功率譜密度函數(shù)五、數(shù)字信號處理的基本步驟由0和1組成的二進制數(shù)字編碼時間截取時域采樣x(t)時間截取量化頻域離散X(f)a.

采樣時間間隔Tsb.采樣頻率d.頻率分辨率c.

采樣時間機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)1.A/D轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的問題1).采樣過程出現(xiàn)的問題2).時域截斷過程出現(xiàn)的問題3).量化過程出現(xiàn)的問題4).頻域采樣過程出現(xiàn)的問題柵欄效應(yīng)第二章測量裝置的基本特性一、測量裝置的靜態(tài)特性

線性度、靈敏度、回程誤差、分辨力、零點漂移及靈敏度漂移

頻率混疊現(xiàn)象（采樣定理）機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)1.系統(tǒng)輸入與輸出的動態(tài)關(guān)系a.脈沖響應(yīng)函數(shù)h(t)二、測量裝置的動態(tài)特性b.

頻響函數(shù)H()c.

傳遞函數(shù)H(s)2.頻率響應(yīng)函數(shù)H()的確定1)

階躍函數(shù)響應(yīng)法；2)

正弦波法；3)脈沖響應(yīng)函數(shù)法；

性質(zhì)、含義3.系統(tǒng)的串聯(lián)與并聯(lián)機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)4.一階系統(tǒng)的動態(tài)特性-3dB(0.707)th(t)02341/時間常數(shù)

越小，系統(tǒng)工作性能越好。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)5.二階系統(tǒng)的動態(tài)特性影響二階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是n和。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)三、測試裝置對任意輸入的響應(yīng)

一階、二階系統(tǒng)在單位階躍激勵下的穩(wěn)態(tài)輸出誤差為0；

、和n的影響。四、實現(xiàn)不失真測量條件A()=A0=常數(shù)

()=-t0頻域條件y(t)=A0x(t-t0)時域條件五、測試裝置動態(tài)特性的測量1.一階系統(tǒng)時間常數(shù)測量2.二階系統(tǒng)和n測量

六、負載效應(yīng)負載效應(yīng)的定義七、測量裝置的抗干擾電磁干擾、電源干擾、信道干擾機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)第三章常用傳感器與敏感元件機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)名稱變換原理用處接觸式變阻器式傳感器利用電阻自身特性，將電阻絲長度變化電阻變化測位移、力等金屬電阻應(yīng)變片利用導(dǎo)體形變，將應(yīng)變電阻相對變化測應(yīng)變、應(yīng)力、力半導(dǎo)體應(yīng)變片利用半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)，將應(yīng)變電阻相對變化測應(yīng)變、應(yīng)力、力電容式傳感器利用電容自身特性，將極板相對位置及其介質(zhì)變化電容變化測位移、材質(zhì)特性變化電感式傳感器利用電磁感應(yīng)原理，將磁路中磁阻變化電感變化測位移、力磁電動圈式傳感器利用電磁感應(yīng)原理，將磁通量變化電壓變化測速度壓電式傳感器利用導(dǎo)體壓電效應(yīng)，將力的變化電荷變化測力、加速度熱電偶傳感器利用熱電效應(yīng)，將溫度變化熱電勢變化測溫度熱電阻傳感器利用材料熱敏效應(yīng)，將溫度變化電阻變化測溫度非接觸式渦流式電感傳感器利用電磁感應(yīng)原理，將磁通的變化自感變化測位移、力、材質(zhì)內(nèi)部特性變化磁電磁阻式傳感器利用電磁感應(yīng)原理，將磁路中磁阻變化電壓變化測位移、零件數(shù)量檢測極距性電容式傳感器利用電容自身特性，將極板相對位置變化電容變化測位移第四章信號的調(diào)理與記錄一、電橋1.直流電橋電橋平衡條件：單臂電橋：半橋：全橋：電橋的和差特性機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)2.交流電橋I1I2電容電橋的平衡關(guān)系可寫為：二、調(diào)制與解調(diào)調(diào)制信號、載波信號、已調(diào)信號、解調(diào)的概念調(diào)制信號分類調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相1.幅值調(diào)制與解調(diào)a.

同步解調(diào)b.

包絡(luò)檢波（亦稱整流檢波，為異步解調(diào)）c.

相敏檢波（亦稱為同步檢波）機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)2.頻率調(diào)制與解調(diào)諧振鑒頻器解調(diào)三、濾波器1.

濾波器分類低通、高通、帶通、帶阻2.

濾波器性能分析

1).

理想濾波器A(f)=A0=常數(shù)

(f)=-2

f

t02).

實際濾波器

截止頻率fc1和fc2

紋波幅度帶寬B品質(zhì)因數(shù)Q倍頻程選擇性W濾波器因素（矩形系數(shù)）fc1fc2BA0A0+A0-0f0.707A0通帶阻帶過渡帶機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)3.

實際濾波電路a.一階RC低通濾波器b.一階RC高通濾波器RC高低通濾波器的幅頻特性d.高階RC濾波器e.帶通濾波器組c.一階RC高通濾波器機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)第七、八章振動、應(yīng)變與扭矩測量一、振動測量1.慣性式測振傳感器a.位移傳感器電容傳感器、渦流傳感器、磁阻式傳感器等b.速度傳感器c.加速度傳感器二、應(yīng)變測量應(yīng)變測量原理應(yīng)變測量組成及裝置三、應(yīng)力測量a.單向應(yīng)力狀態(tài)b.平面應(yīng)力狀態(tài)磁電動圈式傳感器壓電傳感器機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)總結(jié)1.影響應(yīng)變測量的因素及其