机械工程测试基础读书笔记

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1、机械工程测试技术读书笔记（一）2014级车辆工程（在职）雷江第一章绪论测试技术是科学研究和技术评价的基本方法之一，它具有试验性质的测量技术，是测量和试验的综合。测量是确定被测对象属性量值的过程，所做的是将被测量与一个预订的标准尺度的量值比较，试验是对研究对象或系统进行试验性研究的过程。在科学研究和工程实践中，测试技术的应用十分广泛，越来越多的应用于认识自然界和工程实际中的各种现象、了解研究对象的状态及其变化规律等。测试技术在机械工程等领域的功能包括：1、产品开发和性能试验2、质量控制和生产监督3、设备的状态监测和故障诊断测量过程是借助专门设备，通过合适的试验和必要的数据处理,从研究对象中获

2、得有关信息的认识过程。测量原理是指实现测量所依据的物理、化学、生物等现象及有关定律的总体。测量方法等根据测量任务的具体要求和现场实际情况确定，有直接测量法或间接测量法、电测法或非电测法、模拟量测量法或数字量测量法、等精度测量法或不等精度测量法等。测量原理、测量方法确定后要根据其设计或选用合适的装置组成测量系统，通过对测试数据的分许、处理，获得需要的信息，实现测试目标。测试最终目标就是从测得的复杂信号中提取有用信号，排除噪声。木书主要介绍非电量电测技术，非电量电测技术的原理是把非电物理量转换成电流、电压等电量，根据待测量与电流、电压等电量之间的关系，通过测试电量获取待测量的信息。机械工程测试

3、技术，主要讨论以下参数的测量：1、运动参数，包括固定的位移、速度、加速度，流休的流量、流速等2、力能参数，包括应力、应变、力、扭矩和流体压力等3、动力学参数，包括弹性体的固有频率、阻尼比、振型等4、其他与设备状态直接和关的参数，温度、噪声等。测试系统一般由激励装置、传感器、信号调理、信号处理和显示记录等几大部分组成。激励装置，有些信息在自然状态就能显现出来，有些需耍受到激励后才能产生便于测量的输出信号。传感器是对被测量敏感、并能将其转换成电信号的器件，包括敏感器和转换器两部分。敏感器是把温度、压力、位移、振动、噪声和流量等被测量转换成某种容易变换成电量的物理量，然后通过转换器把这些物理量转

4、换成容易检测的电量，例如电阻、电容、电感的变化。测试技术及系统的发展趋势：传感器趋向微型化、智能化、集成化和网络化测试仪器向高精度、多功能方向发展参数测量与数据处理以计算机为核心，参数测量、信号分析、数据处理、状态显示及故障预报的自动化程度越来越高。第二章信号的分类与描述根据考虑问题的角度可以按不同的方式对信号进行分类。1、确定性信号和非确定性信号确定性信号是可以用明确的时间函数表示的信号。非确定性信号又称为随机信号，是指不能用准确的数学关系式来描述，只能舟概率统计方法进行描述的信号。2、连续信号和离散信号按信号的取值特征，即根据信号的幅值及其自变量是连续的还是离散的可以将信号分成连续信号

5、和离散信号。3、能量信号和功率信号根据信号用能量或功率表示，可以分为能量信号和功率信号。信号可以用时域表示也可以用频域描述。周期信号的频谱-傅里叶级数周期信号频谱，无论是用三角函数展开式还是用复指数函数展开式求得，其特点是：1、周期信号的频谱是离散的，每条谱线表示一个正弦分量的幅值。2、每条谱线只岀现在基频整数倍的频率上。3、各频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比，一般谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小，因此，在频谱分析中不必取那些次数过高的谐波分量。非周期信号的频谱瞬间信号的频谱-傅里叶变换周期信号的频谱是离散的，周期信号的离散频谱就变成了非周期信号的连续频谱。傅里叶变换是信号

6、分析与处理中，时域与频域之间转换的基本数学工具。傅里叶变换的主要性质有奇偶虚实性质，线性叠加性质，对称性质，吋间尺度改变性质，吋移和频移性质，微分和积分性质，卷积性质。集中典型信号的频谱1、单位脉冲函数信号及其频谱2、单边指数函数信号的频谱3、周期矩形脉冲函数信号的频谱4、符号函数信号的频谱5、阶跃函数信号的频谱随机信号的概念及分类随机信号是工程中经常遇到的一种信号，特点为：1、时间函数不能用精确的数学关系式來描述2、不能预测它未来任何时刻的精确值3、每次观测结果都不同，但通过大量的重复试验可以看到它具有统计规律，因为可以用概率统计方法来描述和研究。如气温的变化、机器振动的变化等。随机信号

7、的分类如果随机过程中都是连续随机变量，称为连续随机过程，如果都是离散随机变量，称为离散随机过程。第三章测试系统的特性测试结果要受到测试系统的影响。在选用测试系统时，要综合考虑多种因素，如被测物理量变化特点、精度要求、测量范围和性价比等。线性系统的主要性质1、叠加性质2、比例性质3、微分性质4、积分性质5、频率保持性线性度是指测试系统的输入、输出保持线性关系的程度。灵敏度的几何意义是输入-输出曲线上指定点的斜率。分辨率是指