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时间:2021-04-24
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1、热能与动力机械测试技术热能与动力机械测试技术复杂测试系统(轴承缺陷检测)加速度计带通滤波器包络检波器热能与动力机械测试技术不失真测量:语音片段1(Good)语音片段2(bad)热能与动力机械测试技术c)回程误差测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为hmax,则定义回程误差为:(hmax/A)×100%yxhmaxAd)静态响应特性的其他描述热能与动力机械测试技术精度:是与评价测试装置产生的测量误差大小有关的指标灵敏阀:又称为死区,用来衡量测量起始点不灵敏的程度。分辨力:指能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量,表明
2、测试装置分辨输入量微小变化的能力。测量范围:是指测试装置能正常测量最小输入量和最大输入量之间的范围。热能与动力机械测试技术可靠性:是与测试装置无故障工作时间长短有关的一种描述。稳定性:是指在一定工作条件下,当输入量不变时,输出量随时间变化的程度。热能与动力机械测试技术案例:物料配重自动测量系统的静态参数测量灵敏度=△y/△x非线性度=B/A×100%回程误差=(hmax/A)×100%测量范围:无论复杂度如何,把测量装置作为一个系统来看待。问题简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。x(t)h(t)y(t)输入量系统特性输出1.3测试装置的动态响应特
3、性热能与动力机械测试技术y(t)=x(t)*h(t)卷积分卷积分热能与动力机械测试技术卷积分是一种数学方法,在信号与系统的理论研究中占有重要的地位。特别是关于信号的时间域与变换域分析,它是沟通时域-频域的一个桥梁。卷积的物理意义1)将信号x(t)分解为许多宽度为t的窄条面积之和,t=nt时的第n个窄条的高度为x(nt),在t趋近于零的情况下,窄条可以看作是强度等于窄条面积的脉冲。热能与动力机械测试技术tx(t)ntx(nt)•t2)在t=nt时刻,窄条脉冲引起的响应为:x(nt)•t•h(t-nt)tx(nt)•t•h(t-nt)0热能与动力机械测试技术3)
4、各脉冲引起的响应之和即为输出y(t)ty(t)0热能与动力机械测试技术卷积与相关热能与动力机械测试技术如果则时域卷积定理卷积分的傅立叶变换计算法:3)如果输入和系统特性已知,则可以推断和估计系统的输出量。(预测)系统分析中的三类问题:1)当输入、输出是可测量的(已知),可以通过它们推断系统的传输特性。(系统辨识)2)当系统特性已知,输出可测量,可以通过它们推断导致该输出的输入量。(反求)热能与动力机械测试技术x(t)h(t)y(t)测试系统基本要求热能与动力机械测试技术理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入-输出关系。对于每一输入量都应该只有单一的输出量与之对应。知道其中一个量就可以
5、确定另一个量。其中以输出和输入成线性关系最佳。xy线性xy线性xy非线性热能与动力机械测试技术系统输入x(t)和输出y(t)间的关系可以用常系数线性微分方程来描述:线性系统(时域描述)一般在工程中使用的测试装置都是线性系统。热能与动力机械测试技术线性系统性质:a)叠加性系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和,即若 x1(t)→y1(t),x2(t)→y2(t)则 x1(t)±x2(t)→y1(t)±y2(t)b)比例性常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数倍,即:若 x(t)→y(t)则 kx(t)→ky(t)热能与动力机械测试技术c)微分性系统对原输入信号的
6、微分等于原输出信号的微分,即若 x(t)→y(t)则 x'(t)→y'(t)d)积分性当初始条件为零时,系统对原输入信号的积分等于原输出信号的积分,即若 x(t)→y(t)则 ∫x(t)dt→∫y(t)dt热能与动力机械测试技术e)频率保持性若系统的输入为某一频率的谐波信号,则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号,即若 x(t)=Acos(ωt+φx)则 y(t)=Bcos(ωt+φy)线性系统的这些主要特性,特别是符合叠加原理和频率保持性,在测量工作中具有重要作用。传递函数:拉氏变换(数学定义):傅氏变换(数字计算):热能与动力机械测试技术
7、热能与动力机械测试技术传递函数:直观的反映了测试系统对不同频率成分输入信号的扭曲情况。a)传递函数的测量(正弦波法)依次用不同频率fi的简谐信号去激励被测系统,同时测出激励和系统的稳态输出的幅值、相位,得到幅值比Ai、相位差φi。热能与动力机械测试技术依据:频率保持性若 x(t)=Acos(ωt+φx)则 y(t)=Bcos(ωt+φy)热能与动力机械测试技术从系统最低测量频率fmin到最高测量频率fmax,逐步增加正弦激励信号
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