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

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yipeng.wu@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(guò)高，雖然能滿(mǎn)足系統(tǒng)性能的要求，但會(huì)使成本費(fèi)用過(guò)高；如果確定的環(huán)節(jié)性能過(guò)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測(cè)試系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)原則概述（2）NI數(shù)字萬(wàn)用表：2.5萬(wàn)元（3）NI熱電偶溫度測(cè)量接口：1萬(wàn)元(1)(2)(3)（1）SICK公司激光雷達(dá)：20萬(wàn)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。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)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。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲取（傳感器）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測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器又稱(chēng)為敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器等。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲取（傳感器）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測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器又稱(chēng)為敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器等。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲?。▊鞲衅鳎┰诔暡z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。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲?。▊鞲衅鳎﹤鞲衅鞯妮斎攵耍阂粋€(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測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器的性能指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲取（傳感器）輸入量的性能指標(biāo)：量程、測(cè)量范圍、過(guò)載能力靜態(tài)特性指標(biāo)：線(xiàn)性度、遲滯、重復(fù)性、精度、靈

敏度、分辨率、穩(wěn)定性、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測(cè)試系統(tǒng)的組成傳感器的性能指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息獲取（傳感器）可靠性指標(biāo)：工作壽命、平均無(wú)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)換測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換信號(hào)放大：放大傳感器出來(lái)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測(cè)試系統(tǒng)的組成運(yùn)算放大器測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（信號(hào)放大）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測(cè)試系統(tǒng)的組成運(yùn)算放大器測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（信號(hào)放大）對(duì)開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)無(wú)窮大；差模輸入電阻無(wú)窮大；開(kāi)環(huán)輸出電阻為0；共模抑制比無(wú)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3.1測(cè)試系統(tǒng)的組成儀表放大器測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（信號(hào)放大）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測(cè)試系統(tǒng)的組成程控測(cè)量放大器測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（信號(hào)放大）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(lái)，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。測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（濾波器）濾波器根據(jù)其通過(guò)對(duì)頻率范圍，可分為：

低通濾波器

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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（濾波器）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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（濾波器）典型無(wú)源一階低通濾波器拉氏變換得：或幅頻：相頻：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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（濾波器）典型無(wú)源一階低通濾波器幅頻：相頻：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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（濾波器）典型有源一階低通濾波器（一階無(wú)源+電壓跟隨器）（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)原則3.1測(cè)試系統(tǒng)的組成習(xí)題（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?，F(xiàn)利用手中1k電阻和2uF電容搭建一濾波器，試畫(huà)出該濾波器電路圖并描述該信號(hào)通過(guò)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測(cè)試系統(tǒng)的組成習(xí)題（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。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測(cè)試系統(tǒng)的組成習(xí)題（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(huà)出該濾波器電路圖并描述該信號(hào)通過(guò)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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）A/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。采樣保持量化編碼機(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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）典型的采樣保持器（原理圖）采樣器是一種開(kāi)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(lái)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(lái)代替原來(lái)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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，主要可以分為以下幾類(lèi)：

（1）逐次逼近式

（2）雙積分式

（3）并行式等其它類(lèi)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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）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(xiě)出逐次逼近式轉(zhuǎn)換過(guò)程。步號(hào)寄存器數(shù)碼對(duì)應(yīng)輸出去/留碼本步完成后實(shí)際數(shù)碼1100000005.12留100000002110000007.65留110000003111000008.96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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）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T(mén)1?，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=20ms，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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理機(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)測(cè)試技術(shù)：測(cè)試系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則3.1測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理為周期為T(mén)的周期開(kāi)關(guān)函數(shù)則采樣信號(hào)：

角頻率：周期開(kāi)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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理周期開(kāi)關(guān)函數(shù)的傅立葉級(jí)數(shù)：傅立葉變換：機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室36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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理根據(jù)卷積定理求采樣信號(hào)fs(t)的頻譜：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)。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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理對(duì)于理想采樣，為沖擊函數(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3.1測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理機(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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理機(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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）采樣定理抽樣信號(hào)fs(t)頻譜包含有F(jw)的完整信息的條件: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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息的顯示及處理信息顯示

（1）儀器自帶屏幕進(jìn)行顯示

（2）通過(guò)接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，在專(zhuān)用界面

進(jìn)行顯示（利用matlab的畫(huà)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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息的顯示及處理信息處理一般針對(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測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：信息的顯示及處理實(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)原則設(shè)計(jì)原則：結(jié)合使用要求和測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)。（1）根據(jù)專(zhuān)門(mén)用戶(hù)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(zhuān)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)，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)原則設(shè)計(jì)原則：結(jié)合使用要求和測(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(lèi)產(chǎn)品的類(lèi)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(xiāo)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測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與方法測(cè)試系統(tǒng)遵循的原則（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(mǎn)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對(duì)于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)誤差分配，每個(gè)環(huán)節(jié)的誤差都將