现代测试技术与方法
3),测试系统不失真的条件 ),测试系统不失真的条件
x 0 ( t ) = A0 x i ( t t 0 )
A,幅值放大或缩小 B,相位超前或滞后
�
1,系统的组成
决策系统 显示 打印 信 号 采 样
被测对象
传 感 器
信号调理 信号预处理) (信号预处理)
信号分析
执行系统
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1),被测对象 ),被测对象
选择能够表达被测对象状态的物理量
2),传感器 ),传感器
根据待测物理量及其测量要求,选择相应传感器,如压力, 根据待测物理量及其测量要求,选择相应传感器,如压力, 温度,振动量,噪声,湿度, 温度,振动量,噪声,湿度,流量等
为什么测试(Why) 2,为什么测试(Why)
研究材料和构件的状态( 研究材料和构件的状态(包括正常工作状态和故障状 态诊断),检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数. ),检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数 态诊断),检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数. 监视和控制生产过程的运行,鉴定产品质量, 监视和控制生产过程的运行,鉴定产品质量,为新产品改 进设计提供数据. 进设计提供数据.
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3,系统的特性
1),静态特性 ),静态特性
定义: 定义: 当被测量不随时间变化或变化缓慢时, 当被测量不随时间变化或变化缓慢时,输出量与输入 量之间的关系成为静态特性,可以用代数方程表示. 量之间的关系成为静态特性,可以用代数方程表示.
指标: 指标: 灵敏度,线性度,回程误差,漂移, 灵敏度,线性度,回程误差,漂移,分辨率
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怎样测试(How) 3,怎样测试(How)
制定切实可行且最为经济的测试方案
4,测试什么(Which) 测试什么(Which)
确定能够表征研究对象特性的物理量
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5,何处测试(Where)
粉尘,温度,风力, 粉尘,温度,风力,湿度等及行业特殊要求
6,谁测试(Who)
第一讲 绪论
课程性质 为什么测试(Why) 怎样测试(How) 测试什么(Which) 何处测试(Where) 谁测试(Who) 通过学习你掌握了哪些知识(What)
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1,课程的性质
综合性很强的技术学科,它以物理学,电子学, 综合性很强的技术学科,它以物理学,电子学,材料 学,自动控制和数字技术等为基础
3),信号调理(信号预处理) ),信号调理(信号预处理) 信号调理
把物理量信号换算成电信号,放大处理, 把物理量信号换算成电信号,放大处理,抗混滤波等
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3),信号采样 ),信号采样 时域采样过程是将采样脉冲序列 与信号 相乘. 时域采样过程是将采样脉冲序列g(t)与信号 相乘. 过程是将采样脉冲序列 与信号x(t)相乘
现代测试技术与方法
大连大学 机械工程学院 王珍 2009年8月18日
现代测试技术与方法
主要内容
第一讲:绪论 第二讲:测试系统组成及特性 第三讲:传感器(一次仪表) 第四讲:信号变换与分析 第五讲:虚拟仪器测试技术 第六讲:典型的测试系统实例 第七讲:在线测量网络化 第八讲:先进测试手段和方法简介
现代测试技术与方法
现代测试技术与方法
2,系统的特性评价方法
衡量一个测试系统的性能,可根据其输入特性, 衡量一个测试系统的性能,可根据其输入特性, 输出特性和传递特性进行评价. 输出特性和传递特性进行评价. (1)输入特性: )输入特性: 指输入信号的性质,输入范围, 指输入信号的性质,输入范围,输入阻 抗.输入信 号是电量还是非电量;输入范围决定了输入信号的上下限; 号是电量还是非电量;输入范围决定了输入信号的上下限; 输入阻抗的大小决定了输入能量. 输入阻抗的大小决定了输入能量. (2) 输出特性: ) 输出特性: 包括输出信号的性质,输出范围和输出阻抗等. 包括输出信号的性质,输出范围和输出阻抗等. (3)传递特性: )传递特性: 系统本身的性质,稳定性,快速响应性,准确性等. 系统本身的性质,稳定性,快速响应性,准确性等.
现代测试技术与方法
2),动态特性 ),动态特性 定义: 定义: 当被测量随时间迅速变化时,输出量与输入 量之间的关系称为动态特性,可以用微分方程表 示. 线性系统性能: 线性系统性能: 叠加性,频率保持性,比例特性, 叠加性,频率保持性,比例特性, 微分特性, 微分特性,积分特性等 系统特性测试方法: 系统特性测试方法: 单位脉冲法, 单位脉冲法,谐波扫描法等
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1 g (t ) = ∑ δ (t nTs ) G ( jf ) = Ts n∞ s
∞
x(t )i g (t ) X ( jf ) G ( jf )
1 X ( jf ) G ( jf ) = X ( jf ) Ts
n 1 ∑ δ(f T ) = T n =∞ s s
制定测试步骤, 制定测试步骤,注意事项
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7,通过学习你掌握了哪些知识(What) 掌握测试系统的组成及其基本特 性 掌握常用传感器及其工作原理 掌握信号分析的基本方法 学会结合自己研究方向制定相应 的测试方案 了解先进的测试技术方法
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第二讲:测试系统组成及特性
现代测试技术与方法
理想的测试装置应该 ①输出和输入成线性关系.即具有单值 的,确定的输入-输出关系. ②系统为时不变线性系统. 实际的测试装置
①只能在较小工作范围内和在一定误差允许 范围内满足线性要求. ②很多物理系统是时变的.在工程上,常可
以以足够的精确度认为系统中的参数是时 不变的常数.
∞
n ∑ X(f T ) n =∞ s
∞
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4)频混现象
频域解释
时域解释
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5)采样(香农)定理 采样(香农) 为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息, 为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息 , 信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的 最高频率成分的2 信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍. 这是采样的基本法则,称为采样定理. 这是采样的基本法则,称为采样定理.
fs>2fmax
工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3 工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到4倍. 在对信号进行采样时,满足了采样定理, 在对信号进行采样时,满足了采样定理,只能保证不发生频率混 只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时, 叠,只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时,可以完全变换为 原时域采样信号xs(t) xs(t), 原时域采样信号 xs(t) , 而不能保证此时的采样信号能真实地反 映原信号x(t) x(t). 映原信号x(t).