武科大机械工程测试技术基础.doc

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1、机械工程测试技术基础第一章：信号及其描述1.信号的分类:确定性信号（周期信号和非周期信号）与随机信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号2.周期信号的频谱特点：①周期信号的频谱是离散的（离散性）②每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的公约数（谐波性）③各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。工程中常见的周期信号，其基波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的（收敛性）3.矩形窗函数4.傅里叶变换的主要性质第二章：测试装置的基本特性1.线性度是指测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系（即理想直线关系）的偏离程度2.灵敏度：单位输入变化所引起的输出的变化

2、，通常使用理想直线的斜率做测量装置的灵敏度3.回程落差也称为迟滞，是描述测试装置同输入变化方向有关的输出特性4.分辨力：引起测试装置的输出值产生一个可察觉变化的最小输出量（被测量）变化值5.零点漂移是测试装置的输出零点偏移原始零点的距离，是随时间缓慢变化的量6.灵敏度漂移是由于材料的变化所引起的输入与输出关系（斜率）的变化7.动态特性的数学描述的几种函数：传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数8.串联系统对多个环节串联系统并联系统对多个环节并联系统9.10.二阶系统主要的动态特性参数固有频率wn和阻尼比x。11.动态测试不失真的条件12.一介系统的阶跃响应函数13.二介系统的阶跃响应

3、函数第三章：常用传感器与敏感元件1.常用传感器的分类：物理型传感器、结构型传感器、能量转换型传感器（也称无源传感器）、能量控制型传感器（也称有源传感器）2.本章所讲四种传感器的原理及应用范围名称原理应用范围变阻器式传感器通过改变电位器触头位置，实现将位移转换为电阻R的变化位移、角速度测量（举例电子电位差计）金属电阻应变片基于应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数（举例应变仪）半导体应变片基于半导体材料的压阻效应测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数（举例应变仪）电容式传感器将被测物理量转换为电容量变化的装置位移、力、声（电容测微仪）互感型——差

4、动变压器式电感传感器将被测位移量转化成线圈互感的变化位移力（举例电感比较仪03.半导体应变片的灵敏度比金属丝应变片大50~70倍4.差动变压器式电感传感器的原理：利用互感现象，将被测位移量转化成线圈互感的变化优点是灵敏度提高一倍非线性降低。四第四章信号的调试与记录1、直流电桥的平衡条件：R1·R3=R2·R4交流电桥的平衡条件：电容电桥的平衡条件：电感电桥的平衡条件：2、单臂电桥的灵敏度为Ue／4;半桥的灵敏度围Ue／2；全桥的灵敏度为Ue。3、电桥的和差特性：①若相邻两桥臂电阻同向变化（即两电阻同时增大或同时减小），所产生的输出电压的变化将相互抵消；②若相邻两桥臂电阻反相变化（即

5、两电阻一个增大一个减小），所产生的输出电压的变化将相互迭加4、根据滤波器的选频方式可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、陷波或带阻滤波器5、低通滤波器允许在其截止频率一下的频率成分通过而高于此频率的频率成分被衰减;高通滤波器只允许在其截止频率之上的频率成分通过；带通滤波器只允许在其中心频率附近一定范围内的频率分量通过；而陷波滤波器可将选定频带上的频率成分衰减掉。第五章信号处理初步1.信噪比：信号能比上噪声能量2.混叠：如果采样的间隔Ts太大，即采样频率fs太低，平均距离1/Ts过小，那么移至个采样脉冲所在处的频谱X(f就会有一部分相互交叠，新合成的（f)*S（f）图形与原X（f

6、）不一致，这种现象称为混叠3.避免混叠的办法：采样频率fs必须大于最高频率fh的两倍，即fs>2fh，实际采样频率常选为（3~4）fc4.加窗的作用：减少能量的泄漏5.常见窗函数：矩形窗，汉宁窗，海明窗6.自相关函数的性质见P163综合题1、学完这门课有什么感想以及在实际生活中可能用到的方面2、测试系统的组成课后习题答案