測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)樣本

1、測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)緒論測(cè)試技術(shù)的基本概念測(cè)試技術(shù)屬于信息科學(xué)范疇,是具有試驗(yàn)特征的測(cè)量。信息技術(shù)包括：測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)主要內(nèi)容測(cè)量?jī)?nèi)容、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理測(cè)試系統(tǒng)的組成激勵(lì)裝置 被測(cè)對(duì)象 傳感器 信號(hào)調(diào)理 信號(hào)處理 盈示結(jié)果 觀 察者激勵(lì)裝置：對(duì)于那些無(wú)法顯現(xiàn)或顯現(xiàn)不明顯的信息采用激勵(lì)方法被測(cè)對(duì)象：信息總是經(jīng)過(guò)一定的物理量一一信號(hào)表示出來(lái)的傳感器：把被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為某種電信號(hào)的裝置信號(hào)調(diào)理：把信號(hào)轉(zhuǎn)化成更適合于進(jìn)一步傳輸和處理的形式信號(hào)處理：對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、濾波和分析，提取可靠的信號(hào)必考：不失真以上每個(gè)環(huán)節(jié)中的輸出量與輸入量之間，必須具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,而且 輸出

2、的變化必須能夠準(zhǔn)確地反映其輸入的變化。第一章一、信號(hào)的分類信號(hào)的波形：信號(hào)的幅值隨時(shí)間的變化歷程；信號(hào)的波形主要是根據(jù)信號(hào)的波形來(lái)劃分的。確定信號(hào)和不確定信號(hào)（從信號(hào)的描述上分）信號(hào)確定信周期信號(hào)簡(jiǎn)單周期信號(hào)復(fù)雜周期信非周期信準(zhǔn)周期信號(hào)瞬變信號(hào)非周期信準(zhǔn)周期信號(hào)瞬變信號(hào)不確定平穩(wěn)隨機(jī)信不確定平穩(wěn)隨機(jī)信性信號(hào)非平穩(wěn)隨機(jī)信性信號(hào)非平穩(wěn)隨機(jī)信:lim + :lim + jT x2（tt）dt 8號(hào)L4 T）rWWT*kk*k2）功率信號(hào):一般持續(xù)時(shí)間無(wú)限的信號(hào)都屬于功1）周期信號(hào)：依一定的時(shí)間間隔周而復(fù)始、重復(fù)出現(xiàn)諧波信號(hào)：一頻率單一的正弦或余弦信號(hào)；一般周期信號(hào)：由多個(gè)乃至無(wú)窮多個(gè)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(hào)：準(zhǔn)周期信號(hào)：由多個(gè)周期信號(hào)合成，但各信號(hào)頻率不成公倍數(shù)；瞬變信號(hào)：持續(xù)時(shí)間有限的信號(hào)；3）非確定性信號(hào)：無(wú)法用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系表示的信號(hào)。能量信號(hào)和功率信號(hào)（從信號(hào)的幅值和能量上分類）1）能量信號(hào)：-81）T / ,、 7, 一率信號(hào)。.時(shí)域信號(hào)和頻域信號(hào)（分析域上）1）時(shí)域信號(hào)：以時(shí)間為獨(dú)立變量,能反映信號(hào)幅值隨時(shí)間變化的關(guān)系。2）頻域信號(hào)：以頻率為獨(dú)立變量,能反映信號(hào)的各個(gè)頻率成分的幅值和相 位的特征。.連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)（連續(xù)性）信號(hào)的描述1.概念：頻譜分析：把時(shí)域數(shù)學(xué)表示式轉(zhuǎn)換成頻域表示式稱為頻譜分析時(shí)域描述：時(shí)域圖頻域描述：

4、頻譜圖（幅頻譜圖、相頻譜圖）注意：信號(hào)的時(shí)、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(hào)的描述周期信號(hào)一一傅里葉級(jí)數(shù)；非周期信號(hào)一一傅里葉變換；隨機(jī)信號(hào)的描述一一統(tǒng)計(jì)參量。1）周期信號(hào)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(shí)頻譜總是偶對(duì)稱的， 虛頻譜總是奇對(duì)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(hào)的描述（一般指瞬變信號(hào)，屬于能量信號(hào)）特點(diǎn)： 基頻無(wú)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(hào)頻域描述的基礎(chǔ)是傅里葉變換。3）隨機(jī)信號(hào)的描述各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程（必考）：隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)不隨時(shí)間變化，則 稱之為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程；如果平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的任何一個(gè)樣本函數(shù)的時(shí)間平 均統(tǒng)計(jì)特征均相同，且等于總體統(tǒng)計(jì)特征，則該過(guò)程稱為各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程。第二章信號(hào)的分析和處理信號(hào)分析和處理的目的：X剔除信號(hào)中的噪聲干擾，提高信噪比；X消除測(cè)量系統(tǒng)的誤差，修正畸變的波形；X 強(qiáng)化和突出有用信息，削弱無(wú)用部分；X對(duì)信號(hào)加工、變換，以便更容易識(shí)別和分析、信號(hào)的時(shí)域分析特征值分析統(tǒng)計(jì)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(jī)器穩(wěn)態(tài)振動(dòng)的情況、振幅時(shí)間

6、圖診斷法一一該方法一般用于測(cè)量和記錄開機(jī)和停機(jī)過(guò)程概率密度函數(shù)分析不同的隨機(jī)信號(hào)具有不同的概率密度函數(shù)圖形，能夠借此判斷信號(hào)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(dāng)t =0時(shí)，R(t)值最大,xx兩信號(hào)完全相關(guān)；當(dāng)t群時(shí)，Rx(t)tt R :,說(shuō)明兩個(gè)樣本彼此無(wú)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(shí)別信號(hào)的類型只要信號(hào)中含有周期成分，其自相關(guān)函數(shù)在T很大時(shí)都不會(huì)衰減，并具有明顯的周期性；不包含周期成分的隨機(jī)信號(hào)

7、，在T稍大時(shí)自相關(guān)函數(shù)就將趨近于零；寬帶隨機(jī)噪聲的自相關(guān)函數(shù)很快衰減為零；窄帶隨機(jī)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(duì)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(diǎn)的t位置, 0這反映了兩個(gè)信號(hào)時(shí)移的大小，表明了此處兩個(gè)信號(hào)相關(guān)程度 最高。X 兩個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的隨機(jī)信號(hào)，當(dāng)均值m為0時(shí)，則Rxy（t）= 0（不相關(guān)）應(yīng)用：大題中肯定有測(cè)量系統(tǒng)的延時(shí)識(shí)別、提取混淆在噪聲中的信號(hào)（頻率保持性）舉例：相關(guān)測(cè)速法原理：當(dāng)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(shí), 反射光經(jīng)過(guò)光電池轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)可調(diào)延時(shí)

8、器延時(shí)，在進(jìn)行相 關(guān)處理。結(jié)論：當(dāng)可調(diào)延時(shí)t等于鋼帶上某點(diǎn)在兩測(cè)量點(diǎn)之間所經(jīng)過(guò)的時(shí)間 td時(shí)，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(gè)傳感器傳播信號(hào)，由于兩個(gè)傳感器到漏損處距離不 同的，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間延時(shí)，把兩信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)處理。結(jié)論：漏損處距離兩個(gè)傳感器中心的距離為：S = 0.5 n tm傳遞通道的相關(guān)測(cè)定汽車司機(jī)振動(dòng)傳遞途徑的識(shí)別復(fù)雜管路系統(tǒng)振動(dòng)途徑的識(shí)別在聲學(xué)中的應(yīng)用測(cè)量墻板聲音衰減原理：離墻板不遠(yuǎn)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(gè)微聲器，其輸出信號(hào)由穿透墻板的聲壓 和繞過(guò)墻板

9、的聲壓疊加而成。由于穿透聲傳播的時(shí)間最短，因此相 關(guān)函數(shù)的第一個(gè)峰值就表示穿透聲的功率。、信號(hào)的頻域分析A.自譜和互譜S(f)和R(t)是Fourier變換對(duì)，兩者的信息量是完全對(duì)等的。物理意義 R (0) = S(f)df = limJT丑力 表示信號(hào)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(hào) 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(lái)表示，而且包 含著幅頻與相頻信息。Sy(f)= H(f)|2Sx(f)經(jīng)過(guò)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(hào)的自譜仍 無(wú)法排除輸入端測(cè)量噪聲的影響、數(shù)字信號(hào)的處理基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)信號(hào)處理的基本步驟：信號(hào)調(diào)理一一其目的是把信號(hào)調(diào)整成為便于數(shù)字處理的形式。它包 括：電壓幅