《机械工程测试技术》动态特性的数学描述以及小结
机械工程测试技术基础知识点总结
机械工程测试技术基础知识点总结一、引言机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分，它主要涉及到对机械产品进行各种测试和评估的技术方法和手段。
本文将从以下几个方面对机械工程测试技术的基础知识点进行总结。
二、测试目的与方法1. 测试目的：机械工程测试的目的是为了评估机械产品的性能、可靠性和安全性，以确保其符合设计要求和使用需求。
2. 测试方法：机械工程测试可以采用静态测试、动态测试、功能测试、环境测试等多种方法。
其中静态测试主要用于评估机械产品的结构强度和刚度，动态测试用于评估机械产品的振动、噪声和动力性能，功能测试用于评估机械产品的功能是否正常，环境测试用于评估机械产品在不同环境条件下的性能。
三、测试设备与工具1. 测试设备：机械工程测试需要使用各种测试设备，如力传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器等。
这些设备用于测量机械产品在测试过程中产生的各种物理量。
2. 测试工具：机械工程测试还需要使用各种测试工具，如测量仪器、测试仪器、数据采集仪等。
这些工具用于对测试设备进行校准、数据采集和分析。
四、测试流程与方法1. 测试准备：机械工程测试前需要进行测试准备工作，包括制定测试计划、选择测试方法和设备、清洁测试环境等。
2. 测试执行：根据测试计划，进行具体的测试操作，包括设置测试参数、采集测试数据、记录测试结果等。
3. 测试分析：对测试数据进行分析和处理，评估机械产品的性能指标是否符合要求，找出可能存在的问题和改进方向。
4. 测试报告：根据测试结果，编制测试报告，包括测试目的、测试方法、测试数据、测试结论等内容，供相关人员参考和决策。
五、常见测试指标与评估方法1. 结构强度：通过静态测试和有限元分析等方法，评估机械产品的结构是否能承受设计载荷，并满足安全要求。
2. 动力性能：通过动态测试和数学模型仿真等方法，评估机械产品的加速度、速度、位移等动力性能指标是否符合设计要求。
3. 噪声与振动：通过振动测试和噪声测试等方法，评估机械产品在运行过程中产生的噪声和振动是否超过限制值，是否对人体健康造成影响。
《机械工程测试技术》读书笔记模板
3.1动态信号的特点及其频谱分析 3.2动态周期信号的频谱 3.3动态随机信号的频谱分析 3.4信号的测量误差分析
4.1整机质心位置和质量测量 4.2机械钻孔释放法测试残余应力 4.3载荷谱的测试和疲劳寿命试验
第6章实验模态分 析
第5章振动参数测 试
第7章噪声测量
5.1振动加速度传感器 5.2电荷放大器与振动信号数据采集系统 5.3振动信号的测量
机械工程测试技术
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
关键字分析思维导图
测试
第章
应力
测量
应力
测量
试验
测试
技术
系统 信号
动态
技术
测试
振动
分析
模态
传感器
电动机
内容摘要
本书从理论与实践相结合的角度，系统介绍了静态、动态应力测量系统的组成、原理及其测量单向应力、组 合应力、平面应力和复杂应力的组桥方法；突出了对机器的空间质点位置、载荷谱、残余应力等性能参数测量的 应用技术；还重点介绍了振动、噪声、实验模态测试系统的构成，测试方法和数据处理分析的内容；简介了当前 测试领域的最新技术，如传感器络技术、虚拟仪器技术、小波分析法等内容。
目录分析
0.1为什么学 习测试技术
0.2测试技术 的作用
第1章电测法的基本 原理和信号的变换
第2章电桥及其应用
第3章试验结果的基 本分析和处理
第4章静态、动态应 力测试的工程应用
1.1电测法的基本原理 1.2传感器概述 1.3电阻式应变片
2.1电桥 2.2应变测量的组桥方案 2.3应变仪 2.4常用型材结构的复杂应力测试 2.5拉力和荷重的测量——拉力和荷重传感器 2.6扭矩传感器和扭矩测试
机械工程测试技术总结
虚拟测试与仿真测试技术的研究与应用
虚拟测试技术：利用计算机模拟实际机械系统，进行性能测试和优化设计 仿真测试技术：通过建立数学模型和仿真环境，预测机械系统的性能和行 为 应用领域：汽车、航空航天、能源等领域
发展趋势：提高测试精度、降低测试成本、实现智能化测试
测试技术的标准化与可靠性研究
标准化：制定统 一的测试技术标 准和规范，确保 测试结果的准确 性和可比性。
作用：传感器是 机械工程测试系 统中的重要组成 部分，用于采集 各种物理量、化 学量等数据，并 将其转换为可处 理和传输的电信 号
类型：根据不同 原理和应用领域， 传感器可分为多 种类型，如电阻 式、电容式、电 感式、压电式等
工作原理：传感 器的工作原理基 于各种物理效应 和化学反应，通 过感知和检测物 理量或化学量， 将其转换为可处 理的电信号
04 常用机械工程测试技术
应变测试技术
定义：通过测量物体受力变形产生的应变来推断出其应力和应变状态的一 种技术。
应用领域：广泛应用于航空航天、汽车、建筑、化工等领域。
测试方法：采用电阻应变片或光纤应变片进行测量，通过测量应变值来计 算出物体的应力状态。
优点：具有高精度、高灵敏度、可靠性高等优点，能够实现实时监测和自 动化测试。
可靠性研究：对 测试技术的可靠 性和稳定性进行 深入研究，提高 测试结果的准确 性和可靠性。
发展趋势：随着 技术的不断进步， 测试技术的标准 化和可靠性研究 将更术的标准化和可 靠性研究，提高 测试技术的水平 和应用范围。
07 实际应用案例分析
航空发动机性能测试
报告格式：报告应采用规范化的格式，包括标题、摘要、目录、正文和 附录等部分，以便于阅读和存档。
06
机械工程测试技术的发 展趋势与展望
机械工程测试技术课程总结(李)
第1章 绪论
一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和 显示记录装置三部分组成。
Revision
第1章 绪论
传感器
传感器是将被测非电量转换成电量的装置。 简单的传感器：可能只由一个敏感元件组成，例如 测量温度的热电偶传感器。 复杂的传感器：可能包括敏感元件、弹性元件，甚 至交换电路，有些智能传感器还包括微处理器。
Revision
第2章 信号分析基础
周期信号频谱（三角函数形式）
An
2
4A
4A 9 2
4A 25 2
幅值谱
4A 49 2
4A 81 2
0
0
30
50
70
90
n
0
π/2 π/2 π/2 π/2 π/2
相位谱
0
30 50
70
90
Revision
第2章 信号分析基础
周期信号傅立叶级数展开式（复指数形式）
H(ω)——测试系统的频率响应函数
Revision
第3章 测试系统的基本特性
• 幅频特性与相频特性 H ( ) A( )e j ( )
Y0 ( ) A( ) H ( ) X ( ) X 0 ( ) Y ( )
幅频特性 相频特性
( ) y ( ) x ( )
i 1
n
则y (t ) Yi e j (i t i )
i 1
n
Revision
第3章 测试系统的基本特性
线性系统的动态传递特性
时域
y (t ) x(t ) h(t ) x( )h(t )d
机械工程测试技术基础学习心得
机械工程测试技术基础学习心得机械工程测试技术基础学习心得《机械工程测试基础》是应用电子技术对我们所在机械行业的设备进行各种性能测定、读取、检验的一门学科，并通过试验、控制和运行监测给予我们在设备实际设计制造的参考数据以及实现自动化控制。
这为机械设备的使用使用和自动化提供了条件。
在现代工业条件下，在实现利润最大化的当今，只有设备越趋于自动与安全，才是我们最大的需求。
这门课程通过介绍测试技术的基本知识，测试的基本方法和基本设备，是我们机械专业的学生在了解自己专业的基础上对实际生产中的自动控制与测试，测量有了相当的了解，可以使我们在今后的工作中更加得心应手。
对于自己的专业来讲。
最常用到的便是温度、压力、物料浓度等相关参数的测定方法，这将是我们将理论设计得以应用到实际中的条件。
只有实际条件满足我们的设计条件时，生产才可以顺利进行，否则就会造成生产事故，威胁生产操作人员的人身财产安全。
通过学习本门课程，我学到了信号采集处理以及读取的相关原理及方法，测试装置的基本特性及应用，常用传感器的形式和原理，以及针对特定参数测量的方法和原理。
并依据所测绘传输的信号通过现代计算机手段处理以实现对生产的管理。
这门课程虽然并不是我们专业的主修课程，但是，一个机械工程人员如果想要在现今科技高速发展的今天，就必须学会并应用电子信号等相关技术对我们机械行业实现低人功率，低成本，远程实时的监控操作。
在自己的专业基础上，我重点了解了常用传感器的种类，例如机械式、电磁式以及光电式，对涉及到压力、温度、流量及材料强度等相关参数测试的知识，也重点掌握，例如测量的实际操作过程，测试的信号采集与处理。
同时也了解了测试技术的前沿发展状况，对我们今后在测试装置的选择与使用上都有很大的帮助。
只用充分了解掌握本行业所需的全部知识，才可以在自己的行业中站稳脚步，我们虽然对电子并不精通，但一定要学会应用，才可以在相对中占据优势，在交叉领域展现自己的才华，也才能扩展视野，在今后的生产工作中有所领悟，有所创造。
机械工程测试基础读书笔记
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。
本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，流体的流量、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相关的参数，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，有些需要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。
机械工程检测技术学习心得
竭诚为您提供优质文档/双击可除机械工程检测技术学习心得篇一：机械工程测试技术参考第二章信号分析基础（一）填空题1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是信号，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、信号的时域描述，以时间为独立变量；而信号的频域描述，以频率为独立变量。
3、周期信号的频谱具有三点：离散性，谐波性，收敛性。
4、非周期信号包括准周期信号和瞬态非周期信号。
5、描述随机信号的时域特征参数,有均值?x，均方值?x，方差?x6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是偶对称，虚频谱（相频谱）总是奇对称。
7、信号x(t)的均值μx表示信号的直流分量，方差?x 描述信号的7、当延时τ＝0时，信号的自相关函数Rx(0)=2，且为Rx(τ)的值。
?x2229、周期信号的自相关函数是周期信号，但不具备原信号的信息。
10、为了识别信号类型，常用的信号分析方法有概率密度函数、和自相关函数。
11、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有傅里叶变换法、和滤波法12、设某一信号的自相关函数为Acos(??)，则该信号的均方值为?x=，均方根值为2xrms（二）判断对错题（用√或×表示）1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（对）2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（对）3、非周期信号的频谱一定是连续的。
（错）4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（错）5、随机信号的频域描述为功率谱。
（对）6、互相关函数是偶实函数。
（错）（三）单项选择题1、下列信号中功率信号是（）。
A.指数衰减信号b.正弦信号、c.三角脉冲信号D.矩形脉冲信号2、周期信号x(t)=sin(t/3)的周期为（）。
A.2π/3b.6πc.π/3D.2π3、下列信号中周期函数信号是（）。
A.指数衰减信号b.随机信号c.余弦信号、D.三角脉冲信号4、设信号的自相关函数为脉冲函数，则自功率谱密度函数必为（）。
机械工程测试技术
同样，根据式（2.158），一个n阶系统的频率 响应函数H(jω)仿照式（2.164）也可视为是多个 一阶和二阶环节的并联（或串联）：
nr
r
H j
qi
2
j i i
i1 j pi
i 1
j 2 2 i ni
j
2 ni
2 xt
因此式（2.151）左边为零， 亦即
2 xt d 2 xt 0
dt 2
由此式（2.151）右边亦应为零，即
2 yt d 2 yt 0
dt 2
解此方程可得唯一的解为
y t y 0 e j t
其中φ为初相角。
(二)用传递函数或频率响应函数描 述系统的传递特性
1. 传递函数
第3章 测试系统特性分析
一、概述 二、测量误差 三、测试系统的静态特性 四、测试系统的动态特性 五、测试系统实现精确测量的条件 六、测试系统的负载效应
一、概述
• 信号与系统紧密相关。 • 被测的物理量亦即信号作用于一个测试系统，
而该系统在输入信号亦即激励的驱动下对它 进行“加工”，并将经“加工”后的信号进 行输出。 • 输出信号的质量必定差于输入信号的质量。
– 随机误差：
• 定义：每次测量同一量时，其数值均不一致、但却具 有零均值的那些测量误差。
• 产生的原因有：测量人员的随机因素、设备受干扰、 实验条件的波动、测量仪器灵敏度不够等。
– 过失误差或非法误差：
• 意想不到而存在的误差。 • 如实验中因过失或错误引起的误差，实验之后的计算
误差等。
• 随机误差具有明显的统计分布特性。常常采用 统计分析来估计该误差的或然率大小。
2 xt 2 yt
其中，ω为某一已知频率。
机械工程测试技术基础知识点整合
机械工程测试技术基础知识点整合第一章：测试概述测试是一种获取被测对象有用信息的方法，是测量和试验技术的综合。
测试可以分为静态测量和动态测量两种类型。
本课程主要研究机械工程中动态参数的测量，测试系统的组成包括量纲及量值的传递，测量误差，测量精度和不确定度，以及测量结果的表达。
第二章：信号分析与处理信号可以根据其描述方式分为时域描述和频域描述。
时域描述是指幅值随时间的变化，而频域描述则是指频率组成及幅值、相位大小。
对于周期信号，可以使用XXX级数来求其频谱，其特点为离散性、谐波性和收敛性。
瞬变信号可以使用傅里叶变换求其频谱，其特点为连续性和收敛性。
随机信号也可以使用傅里叶变换求其频谱，其特点为连续性。
信号的特征参数包括均值、均方值、方差和概率密度函数等。
自相关函数和互相关函数可以用来描述两个信号之间的相关性。
相关系数和相干函数在时域和频域描述两个变量之间的相关关系。
自功率谱密度函数和互功率谱密度函数可以用来反映信号的频域结构。
数字信号处理是对信号进行数字化处理的一种方法。
时域采样定理规定了采样频率必须大于信号最高频率的两倍，即fs。
2fh。
而混叠是因为采样频率过低（即Ts过大）或信号频率过宽，导致信号在fs/2处折叠。
为了避免混叠，需要进行抗混叠滤波或提高采样频率。
量化误差是由于量化步长造成的，减小量化步长可以降低误差。
泄漏是由于加窗截断处理引起的，合理选择窗函数可以减小泄漏。
对于周期信号，可以进行整周期截断处理。
频域采样会出现栅栏效应，需要进行插值处理。
测量装置的基本特征包括静态特性和动态特性。
静态特性包括线性度、灵敏度、回程误差和分辨力等参数。
线性系统具有叠加性、比例性、微分性、积分性和频率保持性等特性。
频率响应函数描述了系统在简谐信号激励下，稳态输出对输入的幅值比、相位差随激励频率变化的特性。
求取频率响应函数的方法包括微分方程、拉普拉斯变换、傅里叶变换和实验法等。
系统不失真的条件包括时域不失真和频域不失真条件。
机械工程测试技术思想总结
机械工程测试技术思想总结机械工程测试技术思想总结机械工程是一门广泛的工程学科，涵盖了诸多领域，如机械设计、材料科学、动力学等。
在机械工程的设计和生产过程中，测试技术起着至关重要的作用。
通过测试，我们可以对机械设备的性能、质量、可靠性进行评估，从而指导设计和制造的优化。
在机械工程测试技术中，有许多重要的思想和方法，可以帮助我们更好地进行测试工作。
首先，机械工程测试技术强调全面性。
机械设备的性能包括多个方面的指标，如力学性能、运动性能、热力性能等。
因此，在进行机械工程测试时，我们应该综合考虑这些方面，并综合评估机械设备的整体性能。
我们不能仅仅关注某一个方面的指标而忽略其他方面的影响，而是应该从整体的角度出发，全面地评估机械设备的性能。
只有这样，我们才能得出准确、全面的测试结果，为设计和制造提供更加可靠的依据。
其次，机械工程测试技术强调准确性。
机械设备的测试结果直接关系到其性能评估的准确性和可靠性。
因此，在进行机械工程测试时，我们需要选择适当的测试方法和设备，并保证测试过程的准确性。
例如，在测试机械设备的强度时，我们应该选择合适的试验方法和设备，以确保测试结果的准确性。
同时，在测试过程中，我们还应该重视实验数据的处理和分析，采用科学的统计方法，消除测试误差，并提高测试结果的可靠性。
此外，机械工程测试技术强调专业性。
机械工程是一门专业性很强的学科，需要丰富的专业知识和技能来进行测试工作。
因此，在进行机械工程测试时，我们应该具备相应的专业知识和技能，并熟悉相关的测试标准和规范。
只有具备一定的专业性，才能正确地选择测试方法和设备，并正确地进行测试工作。
同时，我们还需要不断学习和更新自己的知识和技能，紧跟科技发展的步伐，以适应机械工程测试技术的新要求。
最后，机械工程测试技术强调创新性。
机械工程是一个不断发展的领域，面临着诸多新问题和挑战。
因此，在进行机械工程测试时，我们不能只囿于传统的方法和技术，而应该积极探索和研究新的测试方法和技术，并进行创新性的实践和应用。
机械工程测试技术基础知识点的整合.doc
机械工程测试技术基础知识点的整合第一章是引言1，测试的概念和目的:获取被测对象的有用信息。
测试是测量和测试的结合。
测试技术是测量和测试技术的统称。
2、静态测量和动态测量静态测量:它指的是不随时间变化的物理量的测量。
动态测量:它指的是随时间变化的物理量的测量。
3.本课程的主要研究对象是机械工程中动态参数的测量。
4.测试系统的组成5.尺寸和数量的转移6、测量误差系统误差、随机误差、粗差7.测量精度和不确定度8.测量结果的表达第二章信号分析与处理一、信号的分类和描述1.分类2.时域描述:振幅随时间变化的频域描述:频率成分、振幅和相位大小二、寻找信号频谱的方法及其特点1、周期信号数学工具:寻找信号的傅立叶级数系数的谱特征；离散谐波收敛(见表1-1，测试的概念目的:获取被测对象的有用信息。
测试是测量和测试的结合。
测试技术是测量和测试技术的统称。
2、静态测量和动态测量静态测量:它指的是不随时间变化的物理量的测量。
动态测量:它指的是随时间变化的物理量的测量。
3.本课程的主要研究对象是机械工程中动态参数的测量。
4.测试系统的组成5.尺寸和数量的转移6、测量误差系统误差、随机误差、粗差7.测量精度和不确定度8.测量结果的表达第二章信号分析与处理一、信号的分类和描述1.分类2.时域描述:振幅随时间变化的频域描述:频率成分、振幅和相位大小二、寻找信号频谱的方法及其特点1、周期信号数学工具:寻找信号的傅立叶级数系数的谱特征；离散谐波收敛(见表1:每个谐波周期的最小公倍数基频的确定:每个谐波频率的最大公约数2.瞬态信号的数学工具(不包括准周期信号):傅立叶变换法；寻找信号的傅里叶变换频谱特征；连续性和收敛性3、随机信号数学工具:傅立叶变换法；信号自相关函数的傅里叶变换谱特征；连续性三.典型信号的频谱1.δ(t)函数△(f)=1的频谱和性质在频率上是无限的，在强度上是相等的，这被称为“均匀频谱”采样性质:整体特征:卷积特性:2.正弦和余弦信号的频谱(双边频谱)欧拉公式将正弦和余弦的实变量转换成复指数形式，即一对反向旋转损耗的组合。
机械工程测试技术期末总结
机械工程测试技术期末总结一、引言机械工程测试技术是机械工程学科中非常重要的一门课程，通过对机械产品的性能进行测试以评估其质量和性能.在学习过程中, 我们通过实际操作、理论知识和研究文献的综合学习，全面了解了机械工程测试的基本原理、方法和技术。
本文将对机械工程测试技术进行总结和回顾。
二、机械工程测试技术的基本原理1. 测试的目的和意义：机械工程测试主要用于评估机械产品的性能、可靠性、安全性和耐久性等方面。
通过测试结果，可以为产品的设计、改进和生产提供科学依据。
2. 测试原理：机械工程测试的原理包括：输入输出法则、物理定律、采样定律、等效原理等。
其中，输入输出法则指出了测试中输入与输出之间的关系；物理定律指出了测试中物理量之间的关系；采样定律说明了测试样本的采集和试验的可靠性；等效原理指出了可以通过等效测试来实现部分指标的测试。
三、机械工程测试技术的基本方法和步骤1. 目标确认：明确测试的目标和要求，确定测试的内容和方法。
2. 测试计划：编制详细的测试计划，包括测试的类型、样本的选择、测试方案的设计和测试环境的条件等。
3. 测试装置：设计和制作适用于测试的装置和设备，包括传感器、试验台、模拟装置等。
4. 测试操作：按照测试计划准备测试样品，进行实际测试操作，采集测试数据。
5. 数据处理：对测试结果进行数据处理和分析，在统计学的方法支持下得出结论。
6. 测试报告：编制测试报告，将测试的过程、结果和分析进行记录和描述。
四、机械工程测试技术的应用领域机械工程测试技术的应用非常广泛，主要包括以下几个领域：1. 产品开发与设计：通过对原型产品的测试，评估其设计的合理性和性能指标的达标情况。
2. 质量控制与改进：对生产过程中的机械产品进行抽样测试，检验产品的质量，并提出改进措施。
3. 故障诊断与维修：通过测试技术，分析机械产品的故障原因，进行相应的维修和修理。
4. 过程监控与优化：在机械产品的生产过程中，通过测试技术监控关键指标，以实现过程的优化和控制。
机械工程测试技术总结docx
2.2 测试装置的静态特性
1.静态特性的标定
2.静态特性的主要指标
2.3 测试装置的动态特性
动态特性：测试装置对随时间快速变化的信号所呈现出来的传输特性。
动态特性的时域描述——脉冲响应函数；动态特性的复频域描述——传递函数；动态特性的频域描述——频率响应函数；各种（阶）测试装置的动态特性
四信号调理装置
4.1 测量电桥
电桥的概念，电桥的分类
4.2 测量放大器
测量放大器的种类和特点集成运算放大器基本运算放大电路
4.3 调制与解调
调制与解调调制的方法调制的目地调幅原理调幅装置调幅的解调——鉴幅调幅的应用
4.4 滤波器
1.滤波器及其功用滤波器是一种可以对信号中的频率成分进行筛选、过滤的装置。
简谐振动是最简单、最基本的机械振动形式，其振动参数（振幅、振动速度、振动加速度）均为时间的正弦或余弦函数。
1.单自由度振动系统的力学模型
2. 单自由度振动系统的受迫振动
3. 机械阻抗与机械导纳
4. 机械阻抗与机械导纳
6.3 测振传感器
分类：1. 按是否与被测物体接触分 2. 按所测振动的性质分3. 常用测振传感器
2.滤波器的分类
3. 理想滤波器
4. 实际滤波器的特性参数无源RC滤波器
1一阶无源RC低通滤波器2. 一阶无源RC高通滤波器3. 二阶无源RC带通滤波器
有源RC滤波器
1.一阶有源RC滤波器
2. 二阶有源RC滤波器
五显示记录装置
5.1电位计式记录仪
电位计式记录仪用来记录己转换成电压的信号。
机械工程测试技术基础知识点总结
《机械工程测试技术基础》知识点总结1. 测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。
测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。
分为：静态测试，被测量（参数）不随时间变化或随时间缓慢变化。
动态测试，被测量（参数）随时间（快速）变化。
2. 基本的测试系统由传感器、信号调理装置、显示记录装置三部分组成。
传感器：感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式，通常为电量（电压、电流、电荷）或电参数（电阻、电感、电容）。
信号调理装置：对传感器的输出做进一步处理（转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等），以便于显示、记录、分析与处理等。
显示记录装置对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储，某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。
3. 测试技术的主要应用：1. 产品的质量检测2.作为闭环测控系统的核心3. 过程与设备的工况监测4. 工程实验分析。
4. 测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。
现代科学技术的三大支柱：能源技术材料技术信息技术。
信息技术的三个方面：计算机技术、传感技术、通信技术。
5. 测试技术的发展趋势：(1) 1. 传感技术的迅速发展智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。
（2）测试电路设计与制造技术的改进（3）计算机辅助测试技术应用的普及（4）极端条件下测试技术的研究。
6. 信息：既不是物质也不具有能量，存在于某种形式的载体上。
事物运动状态和运动方式的反映。
信号：通常是物理、可测的（如电信号、光信号等），通过对信号进行测试、分析，可从信号中提取出有用的信息。
信息的载体。
噪声：由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声，信号中除有用信息之外的部分。
（1）信息和干扰是相对的。
（2）同一信号可以反映不同的信息，同一信息可以通过不同的信号来承载。
7.测试工作的实质（目的任务）：通过传感器获取与被测参量相对应的测试信号，利用信号调理装置以及计算机分析处理技术，最大限度地排除信号中的各种干扰、噪声，最终不失真地获得关于被测对象的有关信息。
机械工程测试技术总结
第一章 信号及其描述
概念： • 确定性信号、周期信号、非周期信号、准 周期信号、瞬变非周期信号、随机信号、 连续信号、离散信号、模拟信号、数字信 号、能量信号、功率信号、样本函数、样 本记录、集合平均、时间平均、平稳随机 过程、各态历经（遍历性）随机过程
计算与性质： • 周期信号的强度表示 p12 • 傅立叶变换 • 周期信号的频谱分析与特点 • 非周期信号的频谱分析与特点 • 随机信号的主要特征参数（幅值域）
概念 • 调制、解调、载波、已调制波、调制信号、 调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)、低通滤 波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤 波器、截止频率、带宽B、品质因数Q、滤 波器因数λ、波纹幅度d、选择性
性质与计算 • 电桥的特点：半桥、全桥布片、连接及 性质、灵敏度计算 • 调制与解调原理 • 滤波器 • 实际滤波器 • 恒带宽比滤波器和恒带宽滤波器
第三章 常用的传感器
概念 • 物性型传感器、结构型传感器、有源传感 器、应变效应、压阻效应、涡流、正压电 效应、逆压电效应、霍尔效应
性质原理与计算 • 常用传感器 • 机械式传感器 • 电阻式传感器 • 电感式传感器 • 电容式传感器 • 压电式传感器 • 传感器选用原则
第四章 信号调理、处理和记录
第二章 测试装置的基本特性
概念： • 准确度、量程、测量范围、信噪比、线性 度、灵敏度、放大倍数、分辨力、回程误 差、滞后、漂移、精度、重复性误差、幅 频特性、相频特性、频率特性、传递函数、 频率响应函数、脉冲响应函数、频率响应 法、阶跃响应法、负载效应
性质与计算 • 线性系统及其主要性质 • 测试装置的静态特性 • 一阶、二阶系统的性质和计算 • 实现不失真测试的条件 • 测试装 信号处理初步
3-2 测试系统的特性-静态与动态特性1
0 -10 -20 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 t
10
5
(a)
mm
5 0 -5 -10 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 t
mm
0
-5
0
0.5
1
1.5 (b)
2
2.5
3
20
( )
mm mm
10 mm 0 -10
20 0 0 -20 -200 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 t
y
Y ( s ) bm s m bm 1 s m 1 b1 s b0 H ( s) X ( s) an s n an 1 s n1 a1 s a0
H(s)与输入及系统的初始状态无关，只表达测试 系统的传输特性。对于具体系统，H(s)不会因输 入变化而不同，但对于任一具体输入都能确定地 给出相应的、不同的输出。
Hale Waihona Puke 3.2 测试系统的静态特性
机械工程测试技术
3.2.4 回程误差
→ 也称迟滞，是描述测试系统 同输入变化方向有关的输出特性
测试系统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 y
回程 误差
hmax
原因： 磁性材料磁滞 弹性材料迟滞 机械结构的摩擦 、游隙 等 x
3.3 测试系统的动态特性
10 5 mm
mm 20 10 0 -10
机械工程测试技术
频 率 保 持 性 举 例
0 -5 -10 5 0 0.5 1 1.5 (a) 2 2.5 3
-20
0
0.5
1
机械测试技术重点知识点总结
测试技术绪 论 1. 测试：测试是具有实验性质的测量，或者可以理解为测量和实验的综合。
2. 测试技术研究的主要内容为被测量的测量原理、测量方法、测量系统及数据处理四个方面。
3. 测试技术的组成及作用：1.传感器是将被测信息转换成 电信号的器件，包括敏感器和转换器两部分。
2.信号的调理环节是把来自传感器的信号转换成更适合进一步的传出和处理的形式。
3.信号处理环节是对来自信号调理环节的信号进行各种运算滤波和分析。
4.信号显示记录环节是将来自信号处理环节的信号以观察者易于观察的形式来显示或存储测试的结果。
5.反馈、控制环节主要用于闭环控制系统中的测试系统。
第1章 信号及其描述 1． 信号的分类 ⎧⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎩⎩⎪⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎩⎩简谐信号周期信号复合周期信号确定性信号准周期信号非周期信号瞬变信号信号各态历经信号平稳随机信号随机信号非各态历经信号非平稳随机信号确定性信号：能用明确的数学关系式 或图像表达的信号。
2. 工程测试 就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。
平稳随机过程：统计特征量不随时间 变化 各态历经随机过程：样本特征量代替总体特征量 3. 信号的描述：时域描述（表达式、波形）和频域描述（频谱：相频谱、幅频谱） 周期信号的描述、非周期信号的描述、随机信号的描述：（1）周期信号与离散频谱 周期信号的频谱特点和求取方法1）周期信号的频谱特点是离散的，每条频谱线表示一个谐波分量。
2）每条频谱线只出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，谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小。
求取方法:用三角函数展开式或是用负指数函数展开式求得。
4..欧拉公式： ：)e (e 2/sin )e (e 2/1cos jsin cos e 00jn t jn t jn t jn tjn t j t n t n tn t n ωωωωωωωωω-=+=±=0000-0-00±5.傅里叶变换的主要性质1）奇偶虚实性。
工程测试- 测试装置动静态特性
X(S)
H(s)
Y(S)
广东工业大学 机电工程学院 2007年5月24日12时15分
1
2007-5-24
2.3 测试系统的动态特性
2.3.3 动态特性——频率特性
机
x(t)
=
A
sin(ωt
+
ϕ 1
)
H(s)
y(t
)
=
B
sin(ωt
+
ϕ 2
)
械
工
程 测 试 技
设
H (s)
=
1 0.1s +1
,
A
=
100,
程
测
试 技
6. 静态特性的其他描述
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。
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。
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。
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。
试 技
的输入与输出之间动态关系的数学描述。
术
(1) 微分方程
(2) 传递函数
(3) 频响函数
(4) 单位脉冲响应函数
广东工业大学 机电工程学院 2006年3月9日星期四 00:13
2.1 概述
4. 负载特性/负载效应
机
测量装置接触被测物体时，要从被测物体中吸
械 工
收能量或产生干扰，使被测量偏离原有的量值，从
2.3.3 动态特性——频率特性
4. 频率特性的图示方法
机 (1) 乃奎斯特图：极坐标图
械
机械工程测试技术总结（五篇）
机械工程测试技术总结（五篇）第一篇：机械工程测试技术总结测试技术与信号处理课程小结测试是人们认识客观事物的方法，测试过程是从客观事物中提取有关信息的认识过程。
测试包括测量和实验，在测试过程中，需要借助专门设备，通过合适的实验和必要的数据处理，求得所研究对象的有关的信息量值。
信息，一般可理解为消息、情报或知识。
信息本身不是物质，不具有能量，但信息的传输却依靠物质和能量，一般说，传输信息的载体成为信号，信息蕴含在信号之中。
例如，古代烽火，人们观察到的事光信号，它所蕴含的信息是“敌人来进攻了”。
信号具有能量，它描述了物理量的变化过程，在数学上可以表示为一个或几个独立变量的函数，可以取为随时间或空间变化之图形。
例如，噪声信号可以表示为一个时间函数；机械零件的表面粗糙度，则可表示为一个二元空间变量的高度函数。
信息·信号的转换、传输与处理过程按照信号变化的物理性质，可分为非电信号和电信号。
例如随时间变化的力、位移、加速度等，可称为非电信号，而随时间变化的电压、电流、电荷、磁通等，则成为电信号。
信号的分析处理，是指从传感器等一次敏感原件获得初始信息，用一定的设备和手段进行分析处理我们就所得的信号往往要经过加工变换，例如，滤波、调制、变换、增强、估值等，其目的是改变信号的形式，便于分析和识别：滤除干扰噪声，提取有用的信息。
信号分析的经典方法有时域分析法与频域分析法，其中时域分析法是用信号的幅值随时间变化的图形或表达式来分析的，频域分析法是把信号的幅值、相位或能量变换为以频率坐标轴表示，进而分析其频率特性的一种方法。
测试工作的全过程包含着许多环节信号可分为确定性信号和非确定性信号，确定性信号是指可以用明确数学关系式描述的信号；非确定性信号是指不能用数学关系式描述的信号。
其中确定性信号又分为周期信号和非周期信号。
在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号为能量信号，能量不是有限值，此时研究该信号的平均功率更为合适。
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输入
系统 传输特性
输出
✓ 系统微分方程（时域描述）
✓ 传递函数H(s)（复数域描述）
✓ 频率响应函数H()（频域描述）
✓ 脉冲响应函数h(t)（时域描述）
系统微 分方程
物理概念
拉氏变换 整理
传递函数 拉氏逆变换 H(s)
令s=j
频率响应函数H() 实验
低频段，折线1： 20 A() 0dB
二阶系统的对数频率特性图——Bode图 注：横坐标为频率比r
共振峰
高频段，折线2： A() 按－40dB/10倍频衰减
0
固有频率： = n
-20
-40
10-2
10-1
100
r＝/n
101
0 -50
-100 -150
-200
10-2
10-1
100
r＝/n
X(s) H(s)
Y(s)
n
H (s) H1(s) H 2 (s) H n(s) H i (s) i 1
六、几种典型环节的特性
(一）比例环节－零阶系统
1、系x统(t)微分方程Ks
y(t)
一般式：a0y = b0x
标准式：y =(b0/a0) x = Ksx
2、系统参数：Ks——系统的静态灵敏度
P( )
arctg
2r
1 r2
arctg
2r
1 r2
20 *lgA
5、二阶系统Bode图——频率为对数坐标
20*lg
1
1 r2
2
2r2
10*lg 1 r2 2 2r2
➢系统的频率传输特性： ➢幅频特性A（）为
1
1 2
相频特性（）为：
arctg()
•一阶系统的对数频率传输特性图——Bode图
Mag[dB]
0
-10 低频段，折线1： A() 0dB
-20
-30 转折频率： =1/
-4010－2
0 -20 -40 -60 -80 -100
实际物理系统
脉冲响应 函数h(t)
脉冲激 励下的 响应
五、环节的串联和并联
用传递特性的数学描述可以方便地处理环节的传并联
➢ 1、n个串联环节：
X(s) H1(s)
……
Hn(s) Y(s)
X(s) H(s)
Y(s)
n
H (s) H1(s)H2 (s) H n(s) H i (s) i 1
越小，系统响应速度越快；
0
-10
Mag[dB]
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
1
22 33 44 55
t
6
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0122 33 4Fra bibliotek 55t
6
Phase[degree]
-20 -30
-4010－2
0 -20 -40 -60 -80 -100
10－2
频域：
1/为转折频率，它 决定了装置使用的频 率范围， 越小，转 折频率越大，系统的 频带越宽
10－1
100
101
102
Frequency[ras/sec]
10－1
100
101
102
Frequency[ras/sec]
（三）二阶系统——振荡环节
1、系统微分方程
✓ 一般式：
2、传递函数
H s
Y (s) X (s)
s2
2 n
2
n
s
2 n
❖3、二阶系统的频率响应函数
✓令：/ n=r为频率比；
X (s) s 1
Ks
s 1
Ks=1
1
s 1
令Ks＝1，得归一化传递函数
H (s) Y (s) 1
X (s) s 1
H
(
)
4. s频1率1 响s j应 函数1
1
j
1 j
1 2
P() jQ () A()e j ()
10－2
10－1
100 Frequency[ras/sec]
10－1
100 Frequency[ras/sec]
高频段，折线2： A() 按－20dB/10倍频衰减
101
102
101
102
Phase[degree]
一阶系统的时间常数
➢时域：
➢当时间为4时，系统响应达到稳态；
➢反映系统的输出跟随输入的快慢程度，
➢2、环节的并联
✓ 两个环节的并联
Y (s) =Y1(s)＋ Y2 (s) =X (s) H1 (s)＋ X (s) H2 (s) =X (s) [ H1(s)＋H2(s) ]
X(s)
H(s)=Y(s) / X(s)= H1(s)＋H2(s)
✓n个环节并联
H1(s)
Y1(s)
Y(
H2(s) Y2(s)
b0 a0
✓标准式：
dy(t) dt
y(t)
Ks x(t)
2、系统参数：
——时间常数（秒）；动态指标
Ks——系统的静态灵敏度；静态指标
3. 一阶系统传递函数
➢ 作拉氏变换：
dy(t) dt
y(t)
Ks
x(t)
(s 1)Y (s) K s X (s)
整理得：
H (s) Y (s) Ks
101
❖二阶系统幅频特性曲线
40
❖共振频率：
30
r n
1 2
20
1
✓在= n10处有：
An
1
20
✓共振峰值-10 与阻尼比 有关，当＝0.707时， 曲线最平-坦20
0.01 0.05 0.1 0.2
1 r 2 j2r 1 r 2 2 2r 2
A( )e j ( )
❖二阶系统的频率传输特性
✓二阶系统的幅、相频传输特性分别为：
A P2() Q2()
1
1 r 2 2 4 2r 2
arctg Q()
3、系统特性 不失真、不延迟地按比例传递信息
❖串联系统的静态灵敏度：
n
K s K si i 1
（二） 一阶系统
1、系统微分方程
✓ 一般式：
a1
dy(t ) dt
a0
y(t )
b0
x(t )
整理：
a1 dy(t ) y(t ) b0 x(t )
a0 dt
a0
令：
a1
a0
Ks
• 输入信号频率r=/n <<1时10，*lg1 0
输入信号频率r=/ n>>1时，
10*lg r2 2 40*lg(r)
输入信号频率r=/ n＝1时，
20*lg
1
2
2
20*
lg
1
2
与阻尼比有关