工程测试课程总结

机械工程测试课程总结绪论信号及其描述测试装置特性常用的传感器信号调理处理信号处理初步工程应用内容如下一.课程总体结构与内容二.课程的性质和基本要求(1)掌握信号的时域和频域的描述方法，形成明确的信号频谱结构的概念；掌握谱分析和相关分析的基本原理和方法；掌握数字信号分析中一些最基本的概念和方法。(2)掌握测试系统基本特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地进行测试系统的分析和选择。掌握一、二阶系统的动态特性及其测定方法。(3)掌握常用传感器、常用信号调理电路的工作原理和性能，并能进行较合理地选用。(4)对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，能初步进行机械工程中某些参数的测试。(1)测试的含义。测试是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合。(2)测试方法分类。测量的基本方法分为：直接比较法和间接比较法；静态和动态测试。根据信号被传感器变换后的形式不同，又可将测试方法分为电测法和其他非电测法。(3)非电量电测法测试系统由测量装置、标定装置和激励装置组成。(4)本课程的任务。三、各章节回顾1.第一章绪论被测对象观察者测量装置传感器物理量信号调理电量信号处理电量显示记录电量/数字量一般测试系统组成框图2.第二章、信号及其描述1.信号分类：根据信号的不同特征，信号有不同的分类方法。2.信号描述方法：采用信号“域”的描述方法可以突出信号不同的特征。信号的时域描述以时间为独立变量，其强调信号的幅值随时间变化的特征；信号的频域描述以角频率或频率为独立变量，其强调信号的幅值和相位随频率变化的特征。3.周期性信号频谱：一般周期信号可以利用傅里叶级数进行展开，包括三角函数和复指数展开。利用周期信号的傅里叶级数展开可以获得其离散频谱。常见周期信号的频谱具有离散性、谐波性和收敛性。4.非周期信号频谱：把非周期信号看出周期趋于无穷大的周期信号，有助于理解非周期信号的频谱。利用傅里叶变换可以获得非周期信号的连续频谱，理解并掌握频谱密度函数的含义、傅里叶变换的主要性质和典型信号的频谱并能灵活运用具有重要意义。3.第三章、测试装置的基本特性1.测试的基本要求：准确了解被测物理量，经过测试系统的各个变换环节对被测物理量传递后的观测到输出量是否真实地反映了被测物理量和测试系统的特性密切相关。2.理想测试系统的特性理想测试系统的特性：叠加性、比例特性、微分特性、积分特性和频率保持性。（1）测试系统的静态特性：灵敏度、非线性度和回程误差。（2）测试系统动态特性的描述：传递函数、频响函数及两者的关系。重点是频率响应函数、幅频特性曲线和相频特性曲线。（3）测试系统动态不失真测试的条件：A(ω)=A0=constφ(ω)=-t0ω（4）常见一阶、二阶测试系统的频率响应特性及满足动态测试不失真的特征参数条件。（5）测试系统动态特性参数的测试方法：稳态响应法、脉冲响应法和阶跃响应法。4.第四章、常用传感器本章学习要求：1.了解传感器的分类2.掌握常用传感器测量原理3.了解传感器测量电路传感器是测试系统中的第一级，是感受和拾取被测的信号的装置。传感器的性能和特性直接影响到测试系统的测量精度。1.传感器的分类2.常用传感器（1）电阻传感器（2）电容传感器（3）电感传感器（4）压电传感器（5）磁电传感器（6）磁敏传感器工作原理、传感器的输入/输出特性和各种传感器的应用实例。5.第五章信号调理和记录1.信号处理的目的：提取有用的特征修正测试系统的某些误差信号处理目的分离信、噪，提高信噪比2.电桥：是将电阻、电容、电感电参数变成电压和电流信号。（1）分类：直流电桥和交流电桥。（2）直流电桥的平衡条件：（3）交流电桥的平衡条件：（4）电桥的连接方式分为半桥单臂、半桥双臂和全桥。全桥灵敏度最高。1324RRRR13241324ZZZZ3.调制：（1）目的：将缓变信号通过调制变成高频信号以便于传送。（2）调制方式：调幅、调频和调相。解调是调制的逆过程。（3）主要内容：调幅的原理，同步解调、整流检波和相敏检波解调三种方法。调频原理和解调方法。3滤波器（1）作用：一种选频装置。（2）分类滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。（3）实际滤波器：理想滤波器和实际滤波器之间的差别，实际滤波器的基本参数。纹波幅度、截止频率、带宽、品质因数、倍频程选择性、滤波器因数。（4）RC滤波电路：特点，工作原理。组合。1.信号处理的目的：主要研究信号的构成和特征值以及进行必要的变换用以获得所需要的信息。现代信号处理经常会用到计算机处理，因此经常会进行数字信号处理。相关分析和功率谱分析也是信号分析处理的重要手段。2.主要内容：(1)数字信号的处理基本步骤；采样、混叠和采样定理基本知识。(2)常用窗函数；矩形窗、三角窗、海明窗和汉宁窗；截断的概念，能量泄漏。6.第六章信号处理初步(3)相关分析主要讲自相关概念及性质，自相关函数；互相关的概念及性质，互相关函数。