動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)_測(cè)試系統(tǒng)組成

1、動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)南京航空航天大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳義鵬測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.0 3.0 測(cè)試系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)原則概述測(cè)試系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)原則概述對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)，選擇與確定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)（傳感器、調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）。如果確定的環(huán)節(jié)性能過高，雖然能滿足系統(tǒng)性能的要求，但會(huì)使成本費(fèi)用過高；如果確定的環(huán)節(jié)性能過低，將導(dǎo)致系統(tǒng)性能達(dá)不到規(guī)定的要求，甚至?xí)斐筛蟮睦速M(fèi)。設(shè)計(jì)原則：根據(jù)測(cè)試任務(wù)選擇組成測(cè)試系統(tǒng)的基本硬件模塊。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.0 3.0 測(cè)試系統(tǒng)組

2、成與設(shè)計(jì)原則概述測(cè)試系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)原則概述（2）NI數(shù)字萬用表：2.5萬元（3）NI熱電偶溫度測(cè)量接口：1萬元(1)(2)(3)（1）SICK公司激光雷達(dá)：20萬機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成信息的獲得：傳感器獲得被測(cè)量的信息，并轉(zhuǎn)換成電量。信息的轉(zhuǎn)換：即信號(hào)調(diào)理。放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換等，使被測(cè)信號(hào)便于后級(jí)的處理與傳輸。信息的處理：數(shù)據(jù)分析儀、計(jì)算機(jī)。信息的顯示：指示儀、記錄儀、報(bào)警器。信息轉(zhuǎn)換信息獲取信息處理、顯示機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1

3、測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成信息獲取主要依靠傳感器，傳感器是一個(gè)把被測(cè)的非電量變換成電量的裝置，是獲得信息的一種手段。傳感器獲得信息的正確與否，關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度，如果傳感器的誤差很大，后續(xù)電路精度再高，也將難以提高測(cè)量系統(tǒng)的精度。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室6動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器又稱為敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器等。在電子技術(shù)領(lǐng)域：熱敏元件、磁敏元件、光敏元件等。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室7動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器又稱為敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器等。在

4、超聲波檢測(cè)中：壓電式換能器（強(qiáng)調(diào)能量的轉(zhuǎn)換）機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室8動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器定義：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器的輸入端：一個(gè)指定的傳感器只能感受規(guī)定 的被測(cè)量傳感器的輸出端：輸出信號(hào)為“可用信號(hào)”輸入與輸出關(guān)系：具有“一定規(guī)律”機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室9動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器的性能指標(biāo)輸入量的性能指標(biāo)：量程、測(cè)量范圍、過載能力靜態(tài)特性指標(biāo)：線性度、遲滯、重復(fù)性、精度、靈 敏度、分辨率、穩(wěn)定性

5、、漂移等動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)：固有頻率、阻尼比、頻率特性、時(shí) 間常數(shù)、上升時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間、超 調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差等機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室10動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器的性能指標(biāo)可靠性指標(biāo)：工作壽命、平均無故障時(shí)間、故障率、疲勞性能、絕緣、耐壓、耐溫等環(huán)境要求指標(biāo)：工作溫度范圍、溫度、靈敏度漂移、 抗介質(zhì)腐蝕、抗電磁場(chǎng)干擾能力等使用及配接指標(biāo)：供電方式、功耗、安裝方式機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室11動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成信息轉(zhuǎn)換一般包括：信號(hào)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)放大：

6、放大傳感器出來的微弱電信號(hào)濾波：消除各種噪聲、干擾，得到感興趣的頻率信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換：數(shù)字信號(hào)更方便傳輸、處理、存儲(chǔ)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室12動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成運(yùn)算放大器對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大的最基本處理。反相放大器同相放大器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室13動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成運(yùn)算放大器對(duì)開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大；差模輸入電阻無窮大；開環(huán)輸出電阻為0；共模抑制比無窮大。反相放大器同相放大器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室14動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3

7、.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成儀表放大器對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大的更精密處理。典型儀表放大器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室15動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成程控測(cè)量放大器對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大的增益可調(diào)節(jié)。典型程控測(cè)量放大器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室16動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成動(dòng)態(tài)測(cè)試所獲取的信號(hào)往往是具有多種頻率成分的復(fù)雜信號(hào)，需要濾波器將信號(hào)中人們感興趣的頻率成分提取出來，以便對(duì)信號(hào)的某一方面特征有更深的認(rèn)識(shí)以及做進(jìn)一步處理。濾波器根據(jù)其通過對(duì)頻率范圍，可分為：低通濾波器

8、高通濾波器帶通濾波器帶阻濾波器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室17動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室18動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成實(shí)際濾波器的基本參數(shù)：（1）紋波幅度d（2）截止頻率（3）帶寬B和品質(zhì)因數(shù)Q（4）選擇性機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室19動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成典型無源一階低通濾波器yyxdeRCeedt拉氏變換得： 或 1( )1H sRCs1( )21H fjfRC幅頻： 相頻： 2

9、1( )( )1(2)A fH ffRC( )arctan(2)ffRC 機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室20動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成典型無源一階低通濾波器幅頻： 相頻： 21( )( )1(2)A fH ffRC( )arctan(2)ffRC 機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室21動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成典型有源一階低通濾波器（一階無源+電壓跟隨器）12RR（1）隔離負(fù)載（2）可改變?cè)鲆妫?）提高帶負(fù)載能力機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室22動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原

10、則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成（1）簡(jiǎn)述測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)分別由哪幾部分組成？（2）運(yùn)算放大器適用于什么環(huán)境的信號(hào)放大？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)放大倍速為10倍的放大電路。（4）請(qǐng)計(jì)算右圖濾波器的截止頻率和通帶增益。（3）設(shè)某信號(hào)分別由50Hz，150Hz，400Hz三種幅值相等的正弦信號(hào)疊加而成。現(xiàn)利用手中1k電阻和2uF電容搭建一濾波器，試畫出該濾波器電路圖并描述該信號(hào)通過濾波器后的輸出信號(hào)形式。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室23動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成（1）簡(jiǎn)述測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)分別由哪幾部分組成？（2）運(yùn)算放大器適用于什么環(huán)

11、境的信號(hào)放大？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)放大倍速為10倍的放大電路。信息轉(zhuǎn)換信息獲取信息處理、顯示主要用于對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大，且信號(hào)回路不受干擾或干擾很小。（圖中注意標(biāo)注兩電阻之間的關(guān)系）機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室24動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成（3）設(shè)某信號(hào)分別由50Hz，150Hz，400Hz三種幅值相等的正弦信號(hào)疊加而成?，F(xiàn)利用手中1k電阻和2uF電容搭建一濾波器，試畫出該濾波器電路圖并描述該信號(hào)通過濾波器后的輸出信號(hào)形式。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室25動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成A/

12、D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，使信號(hào)便于傳輸、處理、存儲(chǔ)等。采樣采樣保持保持量化量化編碼編碼機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室26動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成典型的采樣保持器（原理圖）采樣器是一種開關(guān)電路或裝置，它在固定時(shí)間點(diǎn)上取出被處理信號(hào)的值。把這個(gè)信號(hào)值存儲(chǔ)起來保持一段時(shí)間，以供AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，直到下一個(gè)采樣時(shí)間再取出一個(gè)模擬信號(hào)值來代替原來的值。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室27動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，主要可以分為以下幾類：（1）逐次逼近式（2）雙

13、積分式（3）并行式等其它類型轉(zhuǎn)換機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室28動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室29動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成例題：假設(shè)VR=10.24V，被轉(zhuǎn)換模擬電壓Vi=8.30V，要求將Vi轉(zhuǎn)換成8位二進(jìn)制碼。列表寫出逐次逼近式轉(zhuǎn)換過程。步號(hào)步號(hào)寄存器數(shù)碼寄存器數(shù)碼對(duì)應(yīng)輸出對(duì)應(yīng)輸出去去/留碼留碼本步完成后實(shí)際數(shù)碼本步完成后實(shí)際數(shù)碼1100000005.12留100000002110000007.65留110000003111

14、000008.96去11000000機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室30動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室31動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成例題：雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器如下圖所示。其中fc=20kHz,基準(zhǔn)電壓VR=2V，采樣時(shí)間為T1?，F(xiàn)要求電路每秒顯示2.5次，最大顯示數(shù)為1999（Vi= 1.999V），試求：(1) 若T1=100ms，V2max=?(2) T2與Vi之間的關(guān)系？(3) 計(jì)數(shù)值N2與Vi之間的關(guān)系？(4) 若T2=20m

15、s，Vi=?(5) 若計(jì)數(shù)值N2=1000，Vi=？(6) 若要求A2的最大輸出電壓為 10V，最大輸入電壓Vmax=2V，求R、C的值。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室32動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成例題：雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器如下圖所示。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室33動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理kfk0 11.)(tTt0TT.)(tft0 TT.s)(tf)(tfs)(tT信號(hào)理想抽樣模型沖激串-序列kf)()()(ttftfTs機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室34動(dòng)態(tài)

16、測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理)(tf)(tfs)(tT信號(hào)理想抽樣模型沖激串-序列kf)()()(ttftfTs)(tT為周期為T的周期開關(guān)函數(shù)則采樣信號(hào)： 角頻率：1sfT22ssfT( )sjntTnnte周期開關(guān)函數(shù)的傅立葉級(jí)數(shù)：機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室35動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理( )sjntTnnte周期開關(guān)函數(shù)的傅立葉級(jí)數(shù)：傅立葉變換：()( )2()ssjntTnnjntnnsnnjFtFeF ejn 機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室36動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)

17、：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理根據(jù)卷積定理求采樣信號(hào)fs(t)的頻譜：1( )()()()2ssf tFjF jj1()() 2()()2snsnsnnFjF jjnF jn 時(shí)域采樣信號(hào)頻譜是原信號(hào)頻譜以采樣角頻率 為間隔的周期重復(fù)。s機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室37動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理對(duì)于理想采樣， 為沖擊函數(shù)：/2/211( )sTjntnTTt edtTT( )Tt1( )sjntTnteT機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室38動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3

18、.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理1( )sjntTnteT2()()snjnT 1()()()1snssnnssFjF jnF jnTF jjF jF jjT機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室39動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理T1)j (F)( j sF)( j sF)j (sFmssms /20.)j (sFT1)( j sF)( j sF)j (Fmssm0.機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室40動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成采樣定理)j (sFT1)j (Fmss

19、mss0.)( j sF)( j sF抽樣信號(hào)抽樣信號(hào)fs(t)頻譜包含有頻譜包含有F(jw)的完整信息的條件的完整信息的條件:ms2機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室41動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成信息顯示（1）儀器自帶屏幕進(jìn)行顯示（2）通過接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，在專用界面 進(jìn)行顯示（利用matlab的畫圖功能）機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室42動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成信息處理一般針對(duì)數(shù)字信號(hào)，具有以下特點(diǎn)：（1）精度高（2）靈活性高（3）可靠性高（4）容易集成，規(guī)范性高，電路參

20、數(shù)要求不高（5）可獲得高性能指標(biāo)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室43動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1 3.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成實(shí)例：（1）利用matlab對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波；（2）利用matlab分析采集信號(hào)的幅頻特性。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室44動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.2 3.2 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法設(shè)計(jì)原則：結(jié)合使用要求使用要求和測(cè)試任務(wù)測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)。（1）根據(jù)專門用戶的需要，針對(duì)特定的測(cè)控對(duì)象、被測(cè)參數(shù)及工作特性設(shè)計(jì)專用測(cè)控統(tǒng)；（2）根據(jù)市場(chǎng)需要，設(shè)計(jì)通用產(chǎn)品和系列產(chǎn)品；（3）根據(jù)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)需求的預(yù)測(cè)，

21、推出性能好、功能全、技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室45動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.2 3.2 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法設(shè)計(jì)原則：結(jié)合使用要求使用要求和測(cè)試任務(wù)測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)。（1）了解被測(cè)參數(shù)的特點(diǎn)，持續(xù)時(shí)間，幅值范圍等；（2）測(cè)試要求的精度；（3）安裝條件，安裝方法及要求；（4）測(cè)試環(huán)境；（5）了解國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的類型、原理、技術(shù)水平等；（6）了解系統(tǒng)有關(guān)方面的加工工藝及關(guān)鍵元器件的銷售情況。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室46動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.2 3.2 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法（1）靈敏度分配和誤差分配原則測(cè)試系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)一般均屬于串聯(lián)的形式，各環(huán)節(jié)的靈敏度對(duì)系統(tǒng)總的靈敏度影響都是一樣的。在滿足總靈敏度的要求下，提高易于提高靈敏度的環(huán)節(jié)，降低較難提高靈敏度的環(huán)節(jié)。機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室47動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.2 3.2 測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法（1