2021年机械工程测试技术基础知识点整合.doc

2021年机械工程测试技术基础知识点整合 2021年机械工程测试技术基础知识点整合 PAGE / NUMPAGES 2021年机械工程测试技术基础知识点整合 第一章 绪论 1、测试概念 目：获取被测对象有用信息。 测试是测量和实验综合。 测试技术是测量和实验技术统称。 2、静态测量与动态测量 静态测量：是指不随时间变化物理量测量。 动态测量：是指随时间变化物理量测量。 3、课程重要研究对象 研究机械工程中动态参数测量 测试系统构成 5、量纲及量值传递 6、测量误差 系统误差、随机误差、粗大误差 7、测量精度和不拟定度 8、测量成果表达 第二章 信号分析与解决 一、信号分类及其描述 1、分类 2、描述 时域描述：幅值随时间变化 频域描述：频率构成及幅值、相位大小 求信号频谱办法及频谱特点 1、周期信号 数学工具：傅里叶级数 方 法：求信号傅里叶级数系数 频谱特点： 离散性 谐波性 收敛性（见表1-2） 周期拟定：各谐波周期最小公倍数 基频拟定：各谐波频率最大公约数 2、瞬变信号（不含准周期信号） 数学工具：傅里叶变换 方 法：求信号傅里叶变换 频谱特点：持续性、收敛性 3、随机信号 数学工具：傅里叶变换 方 法：求信号自有关函数傅里叶变换 频谱特点：持续性 典型信号频谱 1、δ(t)函数频谱及性质 △(f)=1 频率无限，强度相等，称为“均匀谱” 采样性质： 积分特性： 卷积特性： 2、正、余弦信号频谱（双边谱） 欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式，即一对反向旋转失量合成。解决了周期信号傅里叶变换问题，得到了周期信号双边谱，使信号频谱分析得到了统一。 3、截断后信号频谱 频谱持续、频带变宽（无限） 信号特性参数 1、均值 ：静态分量（常值分量） 正弦、余弦信号均值？ 2、均方值 ：强度（平均功率） 均方根值 ：有效值 方差 ：波动分量 4、概率密度函数 ：在幅值域描述信号幅值分布规律 自有关函数定义及其特点 1、定义： 2、特点 自有关图 互有关函数定义及其特点 1、定义 2、特点 互有关图 七、有关分析应用 八、有关系数与相干函数 有关系数、有关函数在时域描述两变量之间有关关系； 相干函数在频域描述两变量之间有关关系。 自功率谱密度函数定义及其特点 1、定义 2、意义 就是信号功率密度沿频率轴分布。 反映信号频域构造。 特点 互功率谱密度函数定义及其应用 数字信号解决 1、时域采样定理：fs > 2fh fs > (3-4)fc 2、混叠： 因素： Ts↑( fs↓)、信号频率太宽 混叠部位：fs/2折叠频率 解决办法：抗混叠滤波，提高采样频率 fs ↑ ↑→N↑ 3、量化及量化误差：△x↓→误差↓ 4、泄漏：因素 加窗截断解决 解决办法：合理选取窗函数 周期信号—整周期截断 5、频域采样与栅栏效应 傅里叶变换几种性质 k>1 时间轴压缩，频带加宽，幅值减少 k<1 时间轴扩展，频谱变窄，幅值增高 测量装置基本特性 测量装置基本特性：静态特性和动态特性 一、测量装置静态特性及重要参数 1、静态特性： 2、重要静态参数 1）线性度：线性度越好→线性范畴(量程)越宽 2）敏捷度：S↑→△x↓→测量范畴↓ S = △y/△x（输出量纲/输入量纲） 3）回程误差：与输入变化方向关于输出特性。 4）辨别力（辨别率）：能测量到输入量最小变化能力。 二、线性系统重要特性 叠加性、比例性、微分性、积分性、 频率保持性 频率响应函数(频率特性)定义及物理意义 1、频率响应函数定义 2、频率响应函数物理意义 ：系统在简谐信号勉励下，其稳态输出对输入幅值比、相位差随勉励频率ω变化特性。 五、频率响应函数求取办法 1、微分方程→H(ω) 2、H(S)―→H(ω) 3、h(t)→H(ω) 4、实验法 六、系统不失真条件 1、时域不失真条件：y(t)= A0x(t-t0) 2、频域不失真条件