測試技術(shù)復(fù)習(xí)樣本

1、測試技術(shù)復(fù)習(xí)緒論測試技術(shù)的基本概念測試技術(shù)屬于信息科學(xué)范疇,是具有試驗特征的測量。信息技術(shù)包括：測試技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)主要內(nèi)容測量內(nèi)容、測量方法、測量系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理測試系統(tǒng)的組成激勵裝置 被測對象 傳感器 信號調(diào)理 信號處理 盈示結(jié)果 觀 察者激勵裝置：對于那些無法顯現(xiàn)或顯現(xiàn)不明顯的信息采用激勵方法被測對象：信息總是經(jīng)過一定的物理量一一信號表示出來的傳感器：把被測信號轉(zhuǎn)化為某種電信號的裝置信號調(diào)理：把信號轉(zhuǎn)化成更適合于進一步傳輸和處理的形式信號處理：對信號進行運算、濾波和分析，提取可靠的信號必考：不失真以上每個環(huán)節(jié)中的輸出量與輸入量之間，必須具有一一對應(yīng)的關(guān)系,而且 輸出

2、的變化必須能夠準確地反映其輸入的變化。第一章一、信號的分類信號的波形：信號的幅值隨時間的變化歷程；信號的波形主要是根據(jù)信號的波形來劃分的。確定信號和不確定信號（從信號的描述上分）信號確定信周期信號簡單周期信號復(fù)雜周期信非周期信準周期信號瞬變信號非周期信準周期信號瞬變信號不確定平穩(wěn)隨機信不確定平穩(wěn)隨機信性信號非平穩(wěn)隨機信性信號非平穩(wěn)隨機信:lim + :lim + jT x2（tt）dt 8號L4 T）rWWT*kk*k2）功率信號:一般持續(xù)時間無限的信號都屬于功1）周期信號：依一定的時間間隔周而復(fù)始、重復(fù)出現(xiàn)諧波信號：一頻率單一的正弦或余弦信號；一般周期信號：由多個乃至無窮多個頻率成分（頻率不

3、同的諧波分量）疊加所組成，疊加后存在公共周期。2）非周期信號：準周期信號：由多個周期信號合成，但各信號頻率不成公倍數(shù)；瞬變信號：持續(xù)時間有限的信號；3）非確定性信號：無法用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系表示的信號。能量信號和功率信號（從信號的幅值和能量上分類）1）能量信號：-81）T / ,、 7, 一率信號。.時域信號和頻域信號（分析域上）1）時域信號：以時間為獨立變量,能反映信號幅值隨時間變化的關(guān)系。2）頻域信號：以頻率為獨立變量,能反映信號的各個頻率成分的幅值和相 位的特征。.連續(xù)信號和離散信號（連續(xù)性）信號的描述1.概念：頻譜分析：把時域數(shù)學(xué)表示式轉(zhuǎn)換成頻域表示式稱為頻譜分析時域描述：時域圖頻域描述：

4、頻譜圖（幅頻譜圖、相頻譜圖）注意：信號的時、頻域描述是能夠互相轉(zhuǎn)換的，而且包含相同的信息量2.典型信號的描述周期信號一一傅里葉級數(shù)；非周期信號一一傅里葉變換；隨機信號的描述一一統(tǒng)計參量。1）周期信號的描述 結(jié)論1復(fù)指數(shù)函數(shù)形式的頻譜為雙邊譜（w從-到+）,三角函數(shù) 形式的頻譜為單邊譜（w從0到+）。雙邊幅值譜為偶函數(shù)，雙邊相位譜為奇函數(shù)一般周期函數(shù)的復(fù)指數(shù)傅里葉展開式的實頻譜總是偶對稱的， 虛頻譜總是奇對稱的。結(jié)論2周期函數(shù)的頻譜具有離散性、諧波性、收斂性,諧波分量頻率 為基頻的整數(shù)倍，離散分布，幅值隨頻率的增加而減小。2） 非周期信號的描述（一般指瞬變信號，屬于能量信號）特點： 基頻無限小，

5、包含了從0的所有頻率分量。頻譜連續(xù)。非周期信號頻域描述的基礎(chǔ)是傅里葉變換。3）隨機信號的描述各態(tài)歷經(jīng)過程（必考）：隨機過程的統(tǒng)計特征參數(shù)不隨時間變化，則 稱之為平穩(wěn)隨機過程；如果平穩(wěn)隨機過程的任何一個樣本函數(shù)的時間平 均統(tǒng)計特征均相同，且等于總體統(tǒng)計特征，則該過程稱為各態(tài)歷經(jīng)過程。第二章信號的分析和處理信號分析和處理的目的：X剔除信號中的噪聲干擾，提高信噪比；X消除測量系統(tǒng)的誤差，修正畸變的波形；X 強化和突出有用信息，削弱無用部分；X對信號加工、變換，以便更容易識別和分析、信號的時域分析特征值分析統(tǒng)計參數(shù)：均值、均方值、方差、均方根值應(yīng)用：均方根值診斷法一一多用于機器穩(wěn)態(tài)振動的情況、振幅時間

6、圖診斷法一一該方法一般用于測量和記錄開機和停機過程概率密度函數(shù)分析不同的隨機信號具有不同的概率密度函數(shù)圖形，能夠借此判斷信號的性 質(zhì)。自相關(guān)分析自相關(guān)系數(shù)以及相關(guān)函數(shù)R (t ) = lim1 j 丁 x(t)x(t +t )dt p (t ) = R(2x8 T 0 xBx 自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)：是偶函數(shù)；t值不同，R(t)就不同，當t =0時，R(t)值最大,xx兩信號完全相關(guān)；當t群時，Rx(t)tt R :,說明兩個樣本彼此無關(guān)；周期函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)應(yīng)用：識別信號的類型只要信號中含有周期成分，其自相關(guān)函數(shù)在T很大時都不會衰減，并具有明顯的周期性；不包含周期成分的隨機信號

7、，在T稍大時自相關(guān)函數(shù)就將趨近于零；寬帶隨機噪聲的自相關(guān)函數(shù)很快衰減為零；窄帶隨機噪聲的自相關(guān)函數(shù)則有較慢的衰減特性；白噪聲自相關(guān)函數(shù)收斂最快，為6函數(shù)?；ハ嚓P(guān)分析性質(zhì)：X 非偶函數(shù)，也非奇函數(shù)（圖形上對稱性）X互相關(guān)函數(shù)的峰值不是在t=0處，而是偏離原點的t位置, 0這反映了兩個信號時移的大小，表明了此處兩個信號相關(guān)程度 最高。X 兩個統(tǒng)計獨立的隨機信號，當均值m為0時，則Rxy（t）= 0（不相關(guān)）應(yīng)用：大題中肯定有測量系統(tǒng)的延時識別、提取混淆在噪聲中的信號（頻率保持性）舉例：相關(guān)測速法原理：當鋼帶表面的反射光經(jīng)透鏡聚焦在相距為d的兩光電池上時, 反射光經(jīng)過光電池轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過可調(diào)延時

8、器延時，在進行相 關(guān)處理。結(jié)論：當可調(diào)延時t等于鋼帶上某點在兩測量點之間所經(jīng)過的時間 td時，互相關(guān)函數(shù)為最大值。鋼帶的速度為n = d / td。故障診斷確定深埋地下的輸油管道裂損位置的應(yīng)用漏損處K向兩個傳感器傳播信號，由于兩個傳感器到漏損處距離不 同的，就會產(chǎn)生一個時間延時，把兩信號進行互相關(guān)處理。結(jié)論：漏損處距離兩個傳感器中心的距離為：S = 0.5 n tm傳遞通道的相關(guān)測定汽車司機振動傳遞途徑的識別復(fù)雜管路系統(tǒng)振動途徑的識別在聲學(xué)中的應(yīng)用測量墻板聲音衰減原理：離墻板不遠處放置一寬帶聲源，它的聲壓為x1 ,在墻板的 另一邊緊挨著墻板放置一個微聲器，其輸出信號由穿透墻板的聲壓 和繞過墻板

9、的聲壓疊加而成。由于穿透聲傳播的時間最短，因此相 關(guān)函數(shù)的第一個峰值就表示穿透聲的功率。、信號的頻域分析A.自譜和互譜S(f)和R(t)是Fourier變換對，兩者的信息量是完全對等的。物理意義 R (0) = S(f)df = limJT丑力 表示信號的功率密度X f xT * 0 T沿頻率軸的分布，故又稱為功率密度函數(shù)。應(yīng)用功率譜密度函數(shù)S(f)和幅值譜X(f)相似，但所反映的信號 的頻域結(jié)構(gòu)特征更為明顯。H(f) = Sf 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)H(f)能夠用輸入和輸出的x互譜密度函數(shù)和輸入自譜密度函數(shù)Sx(f)之比來表示，而且包 含著幅頻與相頻信息。Sy(f)= H(f)|2Sx(f)經(jīng)過輸入、輸出的自譜分析，就能夠得 到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)幅頻特性，可是丟失了相位信息。互譜排除噪聲干擾。(互相關(guān)分析也能夠)但輸入信號的自譜仍 無法排除輸入端測量噪聲的影響、數(shù)字信號的處理基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)信號處理的基本步驟：信號調(diào)理一一其目的是把信號調(diào)整成為便于數(shù)字處理的形式。它包 括：電壓幅