机械工程测试技术基础复习提纲
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。
机械工程测试技术(高等教育出版社)
单位脉冲响应函数:系统传递函数的Laplace逆变换,即
1 w(t ) L [G ( s)] L [ ] Ts 1
1 1
所以
1 t / T w(t ) e (t 0) T
w(t )
w(t )
1 T
0.368 1 T 0.135 1 T2
0.135
1 T
稳态响应为0; T越小,系统的惯性越 小,过渡过程越短, 系统的快速性越好; T越大,则惯性越大, 响应越慢。
2
根据上升时间的定义有:
即:
sind tr 0
xo (t r ) 1
sin d t r 1
d tr k ,
k 0, 1, 2,
1 2
从而:tr
d
arctg
n 1 2
arccos n 1 2
xo() = 1,无稳态误差; 瞬态分量为振幅等于 e n t 阻尼振荡频率 d n 1 2 振荡幅值随减小而加大。
1 2 的阻尼
正弦振荡,其振幅衰减的快慢由和n决定。
;
无阻尼(=0)状态
xo (t ) 1 cosnt, t 0
xo(t) 2
1
特点 频率为n的等 幅振荡。
0
t
机械工程测试技术基础_第三版_
INA114是一个低成本的普通放大器。其电路结构与基本接法如图439所示。
图4-39
40
第四节 信号的放大
二、仪器放大器
图4-40a是一种典型的拾音传感器输入放大器。
图4-40
41
第四节 信号的放大
二、仪器放大器
图4-40b为热电偶信号的放大电路。
图4-40
42
第四节 信号的放大
3.调幅信号的解调方法 如图4-17为一种典型的二极管相敏检波电路。图中还示出了相
敏检波器解调的波形转换过程。
图4-17
21
第二节 调制与解调
一、 幅值调制与解调
3.调幅信号的解调方法 动态电阻应变仪可作为电桥调幅与相敏检波的典型实例,如图
4-18所示。
图4-18
22
第二节 调制与解调
二、频率调制与解调
1.频率调制的基本概念 频率调制是指利用调制信号控制高频载波信号频率变化的过程。
图4-19 调制信号为三角波时的调频信号波形。
23
第二节 调制与解调
二、频率调制与解调
2.频率调制方法 频率调制一般用振荡电路来实现,如图4-20所示,
图4-20
24
第二节 调制与解调
二、频率调制与解调
3.调频信号的解调 调频信号的解调亦称鉴频,一般采用鉴频器和锁相环解调器。
机械工程测试技术基础复习提纲
机械⼯程测试技术基础复习提纲
Chapter 1
1、信号的三种分类⽅法及其定义
(1)确定性信号与随机信号。若信号可表⽰为⼀个确定的时间函数,因⽽可确定其任何时刻的量值,这种信号称为确定性信号(分为周期信号,⾮周期信号);随机信号是⼀种不能准确预测未来瞬时值,也⽆法⽤数学关系式来描述的信号。
(2)连续信号和离散信号。若信号数学表⽰式中的独⽴变量取值是连续的,为连续信号;若独⽴变量取离散值,为离散信号。
(3)能量信号和功率信号。电压信号x(t)加到电阻R上,其瞬时功率P(t)=x2(t)/R。把信号x(t)的平⽅x2(t)及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。
2、周期信号频谱的三个特点
(1)周期信号的频谱是离散的(2)每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数(3)各频率分量的谱线⾼度表⽰该谐波的幅值或相位⾓。
3、傅⾥叶变换的性质(P30 表1-3)
时域
频域
δ(t)?
1
(单位瞬时脉冲)(均匀频谱密度函数)
1 ?δ(f)(幅值为1的直流量)在(f=0处有脉冲谱线)
δ(t-t0)?e-j2πfto
δ函数时移t0 (各频率成分分别相移2πfto ⾓)
ej2πfot ?δ
(f-f0)
(复指数函数)(将δ(f)频移到f0)
正、余弦函数的频谱密度函数:
由sin2πf0t=j(e-j2πfot-ej2πfot)/2,cos2πf0t=(e-j2πfot+ej2πfot)/2,变换为sin2πf0t?j[δ(f+f0)-δ(f-f0)]/2,cos2πf0t?
第 2 页共 7 页
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全
集
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
第一章测试与测量基础知识
1. 概述
机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分。它涉及到
测量、测试和控制等方面的知识,为机械设计和制造提供了重要的支撑。本章将介绍测试与测量的基础知识,为后续章节的学习打下基础。
2. 测试与测量的概念
测试是指根据一定的方法和程序对被测对象进行实验或观察,并获
取数据以评价其性能、特性或状态的过程。测量是指采用设备、仪器
或传感器等工具对被测对象进行定量或定性分析的过程。
3. 测试与测量的分类
测试与测量可按照被测量的对象、被测量的量理性质、测试方法等
进行分类。按照被测量的对象可分为机械测试、电气测试、化学测试等。按照被测量的量理性质可分为温度、压力、力量、速度等。按照
测试方法可分为直接测量和间接测量等。
4. 测量数据的误差与精度
在测量过程中,会存在着各种误差,如系统误差、随机误差和人为
误差等。误差的存在会影响到测量结果的准确性和可靠性。精度是指
测量结果与被测量真实值之间的接近程度,可以通过误差精度限制来描述。
5. 测量数据的处理
在实际测试过程中,我们往往需要对测量数据进行处理和分析。常用的方法包括平均值、标准差、方差、相关系数等。这些方法可以帮助我们更好地理解和利用测量数据。
第二章机械测试技术基础知识
1. 概述
机械测试技术是机械工程中的一个重要分支,它主要涉及到各种机械性能的测试和测量。本章将介绍机械测试技术的基础知识,包括机械测试的目的、方法和步骤等。
2. 机械测试的目的
机械工程测试技术基础
实时化:测试技 术将更加实时化 能够实时监测和 预警设备状态
绿色化:测试技 术将更加绿色化 减少对环境的影 响提高能源利用 效率
智能化:测试技术将更加智能化能够自动识别和诊断机械故障 集成化:测试技术与其他技术如物联网、大数据等更加紧密地集成提高测试效率和准确性 实时化:测试技术将更加实时化能够实时监测和预警机械设备的运行状态 绿色化:测试技术将更加注重环保和节能降低机械设备的能耗和污染排放
信号调理:将模拟信号转换为数字信号 采样频率:决定信号数字化的精度 量化位数:决定信号数字化的精度 记录方式:记录信号的数字化信息如时间、频率、幅度等
测试技术的实际应 用
机械性能测试:测量机械设备的强度、 刚度、耐磨性等性能指标
振动测试:检测机械设备的振动频率、 振幅等参数评估其稳定性和可靠性
频域分析:将信号分解为不同频率成分进行分析 傅里叶变换:将时域信号转换为频域信号 频谱图:显示信号的频率成分和强度 滤波器设计:根据频谱图设计滤波器以消除或增强特定频率成分
测试系统特性
线性系统:输入与 输出之间存在线性 关系可以用线性方 程表示
非线性系统:输入 与输出之间不存在 线性关系不能用线 性方程表示
动态范围:测试系统能够测量的最大和 最小输入信号之间的范围
动态响应:测试系统对输入信号的响应 速度
稳定性:测试系统在输入信号变化时输 出信号的稳定性
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、测试的定义和作用
1.1 测试的定义:测试是通过模拟实际工作条件和环境,对机械设备进行性能、功能、可靠性等方面的评估和验证的过程。
1.2 测试的作用:测试可以帮助发现机械设备的问题和缺陷,提高产品质量,降低故障率,保证设备的可靠性和安全性。
二、测试的基本原则
2.1 客观性原则:测试结果应客观、真实、可靠,不能受个人主观因素的影响。
2.2 全面性原则:测试应涵盖机械设备的各个方面,包括性能、功能、可靠性等。
2.3 可重复性原则:测试应具备可重复性,即在相同条件下进行多次测试,结果应保持一致。
2.4 系统性原则:测试应按照一定的方法和步骤进行,以保证测试的系统性和有效性。
三、测试的分类
3.1 功能测试:测试机械设备是否能够按照设计要求完成各项功能。
3.2 性能测试:测试机械设备在不同工作条件下的性能表现,包括速度、力量、转速等。
3.3 可靠性测试:测试机械设备在长时间工作或恶劣环境下的可靠性和稳定性。
3.4 安全性测试:测试机械设备在正常使用过程中是否存在安全隐患,以及对操作人员的安全保护措施是否有效。
四、测试的方法和技术
4.1 实验法:通过搭建实验平台,对机械设备进行各项测试,并记录实验数据进行分析和评估。
4.2 检测法:利用各种检测仪器和设备对机械设备进行各项测试,如测力计、测速仪等。
4.3 数学统计法:通过对大量数据进行统计分析,评估机械设备的性能和可靠性。
4.4 模拟仿真法:利用计算机软件对机械设备进行虚拟仿真,评估其性能和功能。
4.5 试验法:在实际工作场景中对机械设备进行测试,观察和记录其表现和工作状态。
机械工程测试技术基础知识点总结
第一章 信号及其描述
(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t 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率f 为独立
变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: 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 、 均方值 、 方
差 。
6、 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。
(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。( Y )
2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( Y )
3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( X )
4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( X )
5、 随机信号的频域描述为功率谱。( Y )
(三)简答和计算题
1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms .
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ,均方值2x ψ,和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0
||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e
《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
机械工程测试技术基础-简答题
一、 信号及其描述
1、周期信号频谱的特点:①离散性——周期信号的频谱是离散的;②谐波性——每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数;③收敛性——谐波分量的幅值按各自不同的规律收敛。
2、傅里叶变换的性质:奇偶虚实性、对称性、线性叠加性、时间尺度改变特性、时移和频移特性、卷积特性、积分和微分特性。
3、非周期信号频谱的特点:①非周期信号可分解成许多不同频率的正弦、余弦分量之和,包含了从零到无穷大的所有频率分量;②非周期信号的频谱是连续的;③非周期信号的频谱由频谱密度函数来描述,表示单位频宽上的幅值和相位;④非周期信号频域描述的数学基础是傅里叶变换。
二、测试装置的基本特性
1、测量装置的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量装置与理想时不变线性系统的接近程度。 线性度——测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系的偏离程度。 灵敏度——单位输入变化所引起的输出变化。回程误差——描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性,在整个测量范围内,最大的差值称为回程误差。 分辨力——能引起输出量发生变化的最小输入量。 零点漂移——测量装置的输出零点偏离原始零点的距离,它是可以随时间缓慢变化的量。 灵敏度漂移——由于材料性质的变化所引起的输入与输出关系的变化。
2、传递函数的特点:①()s H 与输入()t x 及系统的初始状态无关,它只表达系统的传输特性;②()s H 是对物理系统的微分描述,只反映系统传输特性而不拘泥于系统的物理结构;③对于实际的物理系统,输入()t x 和输出()t y 都具备各自的量纲;④()s H 中的分母取决于系统的结构。
测试技术与控制工程
《测试技术与控制工程》复习提纲
机械工程控制基础
第一章绪论
1.反馈的定义
2.系统的几种分类
3.开环与闭环系统的优缺点
4.控制系统的基本要求
第二章系统的数学模型
1.微分方程的定义及列写
2.非线性微分方程的线性化
3.系统的传递函数定义
4.典型环节传递函数标准式
5.传递函数特点
6.传递函数方框图及其化简
第三章系统的时间响应
1. 时间响应及其组成:按振动性质,时间响应可分为哪两类。按振动来源,可分为哪两类。
2. 典型输入信号有哪些
3. 一阶系统特征参数及选择依据
4. 二阶系统响应的性能指标,与其特征参数有何关系
5. 系统的稳态误差与偏差概念及计算
第四章系统的频率特性分析
1. 频率响应概念
2. 频率特性定义及求取方法
3. 典型环节NYQUIST图和BODE图
4. BODE图优点
5.频率特性性能指标截止带宽与响应快速性的关系
第五章系统的稳定性
1. 系统稳定的充要条件
2. 求系统稳定的三种判据
3. 三种稳定判据的求法
4. 幅值裕度、相位裕度的概念及求法
第六章系统性能指标与校正
1. 系统性能指标分为哪三类
2. 校正的目的及分类
测试技术
绪论
1.误差分类
第一章信号及其描述
1.信号的分类
2.信号的描述形式分为哪两类
3.描述周期信号的数学工具及频谱特点
4.描述非周期信号的数学工具及频谱特点
5.付立叶变换主要性质
6.几种典型信号的频谱
第二章测试装置的基本特性
1.线性系统及其主要性质
2.测试装置的静态特性
3.测试装置动态特性的数学描述
4.一阶系统、二阶系统特性
5.不失真测试条件
第三章常用传感器与敏感元件
1.传感器的分类
《机械工程测试技术基础》试题复习题及答案
一、填空(每空1份,共20分)
1. 测试技术的基本任务是 。
2. 从时域看,系统的输出是其输入与该系统 的卷积。
3. 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量.
4. 如果一个信号的最高频率为50Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于
Hz.
5. 在桥式测量电路中,根据其 的性质,可将其分为直流电桥与交流电桥。
6. 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用 引起的电阻
变化,后者利用 变化引起的电阻变化。
7. 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
8. 带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1,其带宽B = ;若其带宽为1/3倍频程则
fc 2 = fc 1.
9. 属于能量控制型的传感器有 、 等。
10 根据载波受调制的参数不同,调制可分为 、 、 。
11 相关滤波的工作原理是 。
12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和 函数进行
数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)
1. 不能用确定的数学公式表达的信号是 信号。
A 复杂周期
B 非周期
C 瞬态
D 随机
2. 平稳随机过程必须 .
A 连续
B 统计特征与时间无关
C 各态历经
D 统计特征等于时间平均
3. 一阶系统的动态特性参数是 。
A 固有频率
B 阻尼比
C 时间常数
D 灵敏度
4. 系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量
之间的最大差值称为 。
A 回程误差
B 绝对误差
C 相对误差
D 非线性误差
5. 电阻应变片的输入为 。
机械工程测试技术经典简答题最全汇总
目录
一、绪论 (3)
1、什么是测试?有哪两种类型? (3)
2、基本的测试系统由哪几部分组成? (3)
3、测试技术有哪些应用? (3)
4、测试技术的重要性? (3)
5、测试技术的发展趋势? (4)
6、什么是信息、信号、噪声? (4)
7、测试工作的实质(目的 任务)? (4)
8、测量按测量值获得的方法进行分类有哪些? (4)
二、信号及其描述 (4)
1、周期信号频谱的特点: (4)
2、傅里叶变换的性质: (5)
3、非周期信号频谱的特点: (5)
4、简述信号的时域描述和频域描述? (5)
5、什么是时域采样?采样定理是什么? (5)
6、为什么采样间隔不能太大,也不能太小? (5)
7、解释一下混叠、截断和泄漏? (5)
8、自相关函数的性质有哪些? (6)
9、互相关函数的性质有哪些? (6)
10、信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点? (6)
11、在机械工程中常见的有哪些参数的测量? (6)
12、试叙述信号的采样和截断的过程是怎样实现的,结果如何? (6)
三、测试装置的基本特性 (7)
1、测量装置的静态特性是什么? (7)
2、传递函数的特点: (7)
3、一阶测试系统和二阶测试系统主要涉及哪些动态特性参数,动态特性参数的取值对系统
性能有何影响?一般采用怎样的取值原则? (7)
4、试说明测试系统的阻尼比 大多采用7.0~6.0的原因。 (8)
5、什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么? (8)
6、线性时不变系统的主要性质有哪些? (8)
7、什么是负载效应?减轻负载效应的办法? (9)
8、简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数,它们之间有何内在关系?
机械工程测试技术基础知识点
机械工程测试技术基础知识点
第一章绪论
1. 测试技术是测量和试验技术的统称。
2. 工程测量可分为静态测量和动态测量。
3. 测量过程的四要素分别是被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。
4. 基准是用来保存、复现计量单位的计量器具
5. 基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。
6. 测量方法包括直接测量、间接测量、组合测量。
7. 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。
8. 误差的分类:系统误差、随机误差、粗大误差。
第二章信号及其描述
1. 由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成,叠加后存在公共周期的信号称为一般周期信号。
2. 周期信号的频谱是离散的,而非周期信号的频谱是连续的。
1.信号的时域描述,以时间为独立变量。
4.两个信号在时域中的卷积对应于频域中这两个信号的傅里叶变换的乘积。
5信息传输的载体是信号。
6一个信息,有多个与其对应的信号;一个信号,包含许多信息。
7从信号描述上:确定性信号与非确定性信号。
8从信号幅值和能量:能量信号与功率信号。
9从分析域:时域信号与频域信号。
10从连续性:连续时间信号与离散时间信号。
11从可实现性:物理可实现信号与物理不可实现信号。
12可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
13不能用数学关系式描述的信号称为随机信号。
14周期信号。按一定时间间隔周而复始出现的信号
15一般周期信号:由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成,叠加后存在公共周期的信号。
16准周期信号:由多个简单周期信号合成,但其组成分量间无法找到公共周期。或多个周期信号中至少有一对频率比不是有理数。
《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
引言
机械工程测试技术是机械工程领域中的重要组成部分,它涉及到对机械系统的性能、参数和状态进行测量、分析和评估。随着科技的发展,测试技术在提高产品质量、优化设计、降低成本和保障安全等方面发挥着越来越重要的作用。
第一部分:测试技术概述
1.1 测试技术的定义
测试技术是指利用各种仪器和方法对机械系统进行定量或定性的测量,以获取系统的性能参数和状态信息。
1.2 测试技术的重要性
质量控制:确保产品符合设计标准和用户需求。
故障诊断:及时发现并解决机械故障,延长设备使用寿命。
性能优化:通过测试数据对机械系统进行优化设计。
第二部分:测试技术基础
2.1 测量的基本概念
测量单位:国际单位制(SI)和常用单位。
测量误差:系统误差、随机误差和测量不确定度。
2.2 传感器原理
电阻式传感器:利用电阻变化来测量物理量。
电容式传感器:基于电容变化来测量。
电感式传感器:基于电感变化来测量。
光电传感器:利用光电效应来测量。
2.3 信号处理技术
模拟信号处理:滤波、放大、模数转换。
数字信号处理:FFT、数字滤波、谱分析。
2.4 数据采集系统
硬件组成:数据采集卡、接口、传感器。
软件功能:数据采集、处理、存储和分析。
第三部分:机械性能测试
3.1 力和扭矩测试
力测试:静力测试和动力测试。
扭矩测试:静态扭矩和动态扭矩的测量。
3.2 振动测试
振动类型:随机振动、谐波振动、冲击振动。振动测量:加速度计、速度计和位移计的使用。
3.3 温度测试
接触式温度测量:热电偶、热电阻。
非接触式温度测量:红外测温技术。
机械工程测试技术基础
2 视觉测试技术
视觉测试技术是建立在计算机视觉研究 基础上的一门新兴测试技术。与计算机视 觉研究的视觉模式识别、视觉理解等内容 不同,视觉测试技术重点研究物体的几何 尺寸及物体的位置测量,如三维面形的快 速测量、大型工件同轴度测量、共面性测 量等。它可以广泛应用于在线测量、逆向 工程等主动、实时测量过程。
2.准确度:表示示值均值的准确程度,表现为均值与真 值的相差程度,反映了系统误差的大小和程度。准确度愈低 则系统误差愈大。
3.精确度(精度):表示精密度和准确度的综合程度。 反映了随机误差和系统误差合成的大小和程度。
..........
a)精密度
........ ......
b)正确度
...............
理解为测量和试验的综合。
2、 测试技术的内容和任务
• 测试技术研究的主要内容为:被测量的测 量原理、测量方法、 测量系统以及数据处 理 四个方面。
• 测试技术的基本任务 (1)设计时为产品质量和性能提供评价 (2)设备改造时为提高质量和产量提供依据 (3)振动和噪声测量 (4)故障诊断 (5)设备监控、质量控制
• 信号处理:接受来自条理的信号,并进行各种运算、 滤波、分析,将结果输至显示记录或控制系统。
• 信号显示、记录:以观察者易于识别的形式来显示 测量的结果,或将结果进行存储,供必要时使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Chapter 1
1、信号的三种分类方法及其定义
(1)确定性信号与随机信号。若信号可表示为一个确定的时间函数,因而可确定其任何时刻的量值,这种信号称为确定性信号(分为周期信号,非周期信号);随机信号是一种不能准确预测未来瞬时值,也无法用数学关系式来描述的信号。
(2)连续信号和离散信号。若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的,为连续信号;若独立变量取离散值,为离散信号。
(3)能量信号和功率信号。电压信号x(t)加到电阻R上,其瞬时功率P(t)=x2(t)/R。把信号x(t)的平方x2(t)及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。
2、周期信号频谱的三个特点
(1)周期信号的频谱是离散的(2)每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数(3)各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。
3、傅里叶变换的性质(P30 表1-3)
时域
频域
δ(t)⇔
1
(单位瞬时脉冲)(均匀频谱密度函数)
1 ⇔δ(f)(幅值为1的直流量)在(f=0处有脉冲谱线)
δ(t-t0)⇔e-j2πfto
δ函数时移t0 (各频率成分分别相移2πfto 角)
ej2πfot ⇔δ
(f-f0)
(复指数函数)(将δ(f)频移到f0)
正、余弦函数的频谱密度函数:
由sin2πf0t=j(e-j2πfot-ej2πfot)/2,cos2πf0t=(e-j2πfot+ej2πfot)/2,变换为sin2πf0t⇔j[δ(f+f0)-δ(f-f0)]/2,cos2πf0t⇔ [δ(f+f0)+δ(f-f0)]/2
第 2 页 共 7 页
5、各态历经平稳随机过程定义及其性质
定义:平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。 性质:当取样在时间轴上作任意平移时,随即过程的所有有限维分布函数是不变的。
6、随机信号的主要特征参数及其含义 参数:(1)均值、方差和均方值(2)概率密度函数(3)自相关函数(4)功率谱密度函数。
含义:均值μx 表示信号的常值分量,方差σx2描述随机信号的波动分量,均方值φ2描述随机信号的强度。概率密度函数表示信号幅值落在指定区间的概率。自相关函数,假如x(t)是某各态历经随机过程的一个样本记录,x (t+τ)是时移的样本,在任何t=ti 时刻,从两个样本上可以分别得到两个值x(ti )和x (ti +τ),而且x(t) 和x (t+τ)具有相同的均值和标准差。功率谱密度函数,.对于具有连续频谱和有限平均功率的信号或噪声,表示其频谱分量的单位带宽功率的频率函数。 习题1-3求指函数x (t )=Ae-at (a>0,t ≥0)的频谱。 解:指函数的频谱
x (t )=X (f )⎰
∞∞
-x (t )e-j2πftdt=⎰
∞
Ae-ate-j2π
ftdt=A/(a+j2πf)
习题1-6求指数衰减振荡函数x (t )=e -at sinw 0t 的频谱。
解:指数衰减振荡函数的频谱x (t )=X (f )⎰∞
∞-x (t )e -j2πft dt=⎰∞
(e -at sin2πf 0t )e -j2πft dt=⎰∞0
e -at 2j
(e -j2πfot - e j2πfot )e -j2π
ft
dt=2
j (
)
π()π(fo -f j2a 1-fo f 2j a 1+++) Chapter 2
1、测试装置的静态特性参数有哪几个?各自的含义?
参数及含义:(1)线性度,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,单位输入变化引起的输出变化,通常使用理想直线的斜率作为测量装置的灵敏度值(3)回程误差(迟滞),描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性(4)分辨力,
引起测量装置的输出值产生一颗可察觉变化的最小输入量(被测量)变化值称为分辨力(5)零点漂移和灵敏度漂移,零点漂移是测量装置的输出零点偏离原始零点的距离;灵敏度漂移则是由于材料性质的变化引起的输入与输出的关系(斜率)的变化。总误差是零点漂移与灵敏度漂移只和。
2、传递函数的分母由什么决定?分子由什么决定? 传递函数H (s )=Y (s )/X (s ),分母X (s )取决于系统的结构。分母中s 的最高次幂n 代表系统微分方程的阶数。分子Y (s )则和系统同外界之间的关系。如输入(激励)点的位置、输入方式、被测量及测点布置情况有关。
3、一阶系统的传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性 传递函数:H (s )=1/(τs+1),频响函数:H (w )=1/(j τw+1),幅频特
性:A (w )=
2
w 11
)
(τ+,ψ(w )=-arctan (τw ),负号表
示输出信号滞后于输入信号。
4、二阶系统的传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性
传递函数:2
n
n 2
2
n s 2s s H ωξωω++=)(,频响函
数:
n
2n j 2]-
1[1
H ωωξωωω+=
)()(,幅频
特性:
2
n 222n 4]1[1
A )()(
)(ωωξωωω++=
,相频特性:
2
n
n
-12-arctan
)
()(
)(ωωωω
ξωψ=
5、实现不失真测试的条件
设有一个测量装置,其输出y (t )和输入x (t )满足y (t )=A0x (t-t0),