机械工程测试技术,绪论,一、测试技术概况,测试与测量的区别,测试的用途,测试系统如何工作,测试系统的一般组成,二、,测试技术发展,三、课程主要环节,1,章 信号分类与描述,(,一,),信号分类,随机信号,确定性信号,周期信号,简谐信号,复杂周期信号,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,绪 论,第一节 测试技术概况,问题：,1,、测试与测量有什么区别,2,、一个测试系统如何工作,3,、测试技术的用途,4,、测试系统的一般组成,问题,1,、,How to begin,2,、,Where use it,3,、,What is it,绪 论,一、测试技术概况,1,、测试与测量的区别,几何量测量：一般为静态，用被测量,l,与标准量,E,比较，获得被测量为标准量的倍数,q=l/E。,测试：是测量与试验的综合,例：求取一只钟的特性参数,求取钟的外形尺寸，如：高度、直径、壁厚等，用测量的方法。,求取该钟的固有频率，要用测试的方法。过程为：,锤击,钟,话筒拾取钟声,量取波长,T,计算频率,f,1/T,示波器显示波形,钟的动态特性,模态,2,、测试的用途,了解测试对象的本质特性，作为改进性能的理论依据,自动控制系统得以实现的关键技术,故障诊断,3,、测试系统如何工作,DASP,系统简介,测试的基本任务：获取有用的信息,测试的实现途径：,激励,处理、变换,分析、判断,本质的有用信息,提取表象信息,了解测试对象的本质特性，作为改进性能的理论依据,被测对象的本质特征：,结构的动态特性,如何获得？,常用方法：脉冲激励法、随机激励法,频谱与谱阵,语图,运行监测、故障诊断,4,、测试系统的一般组成,反馈控制,被测对象,激励装置,传感器,信号调理,传输,信号处理,显示,实例：振动教学实验台测试系统,二、测试技术的发展,1,新原理新技术在测试技术中的应用,光纤光栅传感器,2,新型传感器的出现,数字温度传感器,DS18B20,磁敏式转速传感器,3,计算机测试系统与虚拟仪器的应用,美国迪飞公司的四通道动态信号分析仪,三、课程的主要环节,课程结构,一章 信号的类型、描述：,研究系统中流经的信息,二章 测试装置的基本特性,：,信息流经系统过程中受到的影响,三章 常用传感器与敏感元件,：,表象信息的获取,四章、信号调理与记录：,五章 信号处理初步：,本质信息的提取,六十章 典型参量的测量,十一章 计算机测试系统与虚拟仪器,所需的数学工具和相关知识,工程数学、自动控制理论、电工学、材料力学,第一章 信号及其描述,问题,1,、信号在测试技术中的地位,2,、从信号中我们要获取什么？,3,、常用信号及其应用场所,地震云,拍摄者描述：,4,月,12,日河南三门峡市下午,19,：,00,左右的天空！持续时间将近,30,分钟！东北,-,西南走向！,（注：请以后多说拍摄方向，少说走向）,4,月,12,日三门峡的云,4,月,12,日西安的云,2010-4-13 00:18,预测帖：,这种级别的地牛有前震的机率还是不少的,.,关注一下最近发震的地方,.,粗看了一下数据,觉得海,xi,有点可疑,9,日震了两下,.,地磁暴事件警报发布时间,:2010-04-12 04:12 UTC,告警：地磁,Kp,指数达到,6,时间段：,2010-04-12 00:00(UTC),到,2010-04-12 03:00(UTC),空间环境,G,指数：,G2-,中等,其中：三门峡距离玉树约,1350,公里西安距离玉树约,1120,公里咸阳距离玉树约,1100,公里,第一章 信号及其描述,信号是信息的载体，是测试系统拾取、传递、处理、分析的“操作对象”，抽取各种物理信号的共有特性：幅值、频率等进行研究是本章的内容,11 信号的分类与描述,一、信号的分类,（一）确定性信号与随机信号,信号,确定性信号,随机信号,周期信号,非周期信号,准周期信号,瞬变信号,确定性信号,随机信号,不能准确地预测其未来值，也无法用数学关系式来描述的信号。但其值的变动服从某些统计规律。,可以用统计方法预测未来值。如：幅值的均值、分散范围等。,测试技术中常用的随机信号有白噪声信号、伪随机信号,确定性信号,可以用明确的数学关系来描述的信号（可确定任何时刻的信号值）,t,x（t）,周期信号,：,按一定间隔（周期）重复出现，无始无终的信号,可表示为：,x,（,t,）,x,（,t,n,T）n1，2，3，T,为周期,例1：典型的周期信号，正弦信号,x(t),t,T,描述参量：,频率,：,周期：,X,(,t,),t,T,2,T,1,例2.复杂周期信号，由两个周期信号合成,X,（t）sin2,t,sin3,t,两分量的特征参数,角频率,结论：,两个或多个频率成简单,整数比,的简谐信号，能够合成,一个,周期信号。,其周期,T,0,为诸分量周期,T,i,的最小公倍数。,t,x（t）,T,2,T,1,T,0,合成后的信号：复杂周期信号,End,