测试技术 总复习

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1、《机械工程测试技术》课程考核评分规则评定条目评定标准1出勤(5分)（1）缺勤1次，扣1分；（2）发现代签扣5分；（3）无故旷课5次以上，取消本课程成绩。2作业（7分）缺交1次扣1分，迟交、补交0.5分，抄袭均以0分计。3实验设计（6分）根据所学知识，设计一个测试系统，包括仪器选择、实验方法、数据采集和处理等。4讲座小论文（12分）根据每次讲座内容写一份1500字左右的小论文。5期末笔试（70分）依据卷面成绩按70%折算。测试技术与信号处理总复习绪论1.了解测试技术概况及其应用2.掌握测试技术的概念和系统组成1.了解信号分类方法2.掌握信号的描述方法1)时域描述方法2)频域描述及分析方

2、法(1)周期信号与傅里叶级数(2)非周期信号与傅里叶变换及主要性质(3)典型信号的频谱等第1章信号及其描述信号的分类（随机信号）周期信号的频谱分析（三角函数、复指数函数）1.傅里叶级数的三角函数展开式变形为：2.傅里叶级数的复指数函数展开式欧拉公式4.周期信号频谱的三性——离散性、谐波性、收敛性3.利用三角函数与复指数函数展开式不同点单边谱与双边谱；实频谱、虚频谱傅里叶变换傅里叶变换的主要性质尺度改变、时移、频移、卷积、微分、积分等典型信号的频谱矩形脉冲信号、函数及性质、正、余弦函数非周期信号的频谱分析非周期信号的频谱分析傅里叶变换对→连续幅值谱→连续相位谱测试技术与信号处理f或w

3、是连续变化的函数频谱t1f1时域频域单位瞬时脉冲1均匀频谱密度函数幅值为1的直流量1在f=0处有脉冲谱线d函数时移t0各频率成分移相复指数函数平移到f0函数特性（采样性质）①乘积性②积分性③卷积性测试技术与信号处理End第2章信号处理初步了解数字信号处理系统的组成信号处理、预处理的目的产生频率混叠的原因及解决方法掌握信号采样定理掌握相关分析方法自相关函数和互相关函数的性质及计算方法信号处理的目的：1)分离信、噪，提高信噪比；2)从信号中提取有用的特征信号；3)修正测试系统的某些误差，如传感器的线性误差、温度影响等。测试工作的目的：是获取反映被测对象的状态和特征的信息。但是有用的信

4、号总是和各种噪声混杂在一起的，有时本身也不明显，难以直接识别和利用。只有分离信、噪，并经过必要的处理和分析、清除和修正系统误差之后，才能比较准确地提取测得信号中所含的有用信息。预处理包括:1)电压幅值调理，以便适宜于采样，总是希望电压峰-峰值足够大，以便充分利用AD转换器的精确度。2)必要的滤波，以提高信噪比，并滤去信号中的高频噪声。3)隔离信号中的直流分量（如果所测信号中不应有直流分量）。4)如原信号经过调制，则应先行解调。预处理环节应根据测试对象、信号特点和数字处理设备的能力妥善安排。采样定理为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分

5、的2倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。fs＞2fh满足采样定理，只保证不发生频率混叠，而不能保证此时的采样信号能真实地反映原信号x(t)。工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到5倍。信号的自相关函数各态历经随机信号周期信号瞬变信号信号的互相关函数各态历经随机信号周期信号瞬变信号同频率相关，不同频不相关。相关函数的性质相关函数描述了两个信号间或信号自身不同时刻的相似程度，通过相关分析可以发现信号中许多有规律的东西。(1)自相关函数是的偶函数，Rx()=Rx(-)；(2)当=0时，自相关函数具有最大值。(3)周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信

6、号的相位信息。(4)两周期信号的互相关函数仍然是同频率的周期信号，且保留原两个信号之间的相位信息(相位差)。(5)两个非同频率的周期信号互不相关。End第3章测试装置的基本特性1.建立测试系统的概念2.掌握测试系统的静、动态特性（传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数）3.掌握一阶和二阶系统的特性4.了解测试系统在典型输入下的响应5.掌握实现不失真测试的条件6.了解测试系统特性的测量方法7.了解测试系统抗干扰与负载效应系统特性的划分静态特性：当被测量不随时间变化或变化缓慢时，输出量与输入量之间的关系成为静态特性，可以用代数方程表示。动态特性：当被测量随时间迅速变化时，输出量与输入量之间

7、的关系称为动态特性，可以用微分方程表示。（频率响应函数）典型系统的特性1.一阶系统0-10-20-45-90j(w)20lgA(w)微分方程、传递函数、主要参数频响函数、频率特性（幅频、相频）2.二阶系统单位阶跃单位脉冲测试装置对典型输入的响应实现不失真测量的条件&时域：频域：End第4章常用传感器掌握传感器的定义和分类掌握常用传感器工作原理及优缺点包括各种效应、传感器主要特征参数含义掌握传感器测量电路的基本原理交直流电桥、直流极化电路、电荷放大电路传感器