《机械工程测试技术》(一)

1、机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号机械工程测试技术机械工程测试技术 张蔚波张蔚波山东建筑大学山东建筑大学 机电工程学院机电工程学院机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测

2、试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号绪绪 论论第一节第一节 测试技术概况测试技术概况问题：问题：1 1、测试与测量有什么区别、测试与测量有什么区别2 2、一个测试系统如何工作、一个测试系统如何工作3 3、测试的用途、测试的用途4 4、测试系统的一般组成、测试系统的一般组成机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论

3、一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号l问题问题1、How to begin2、Where use it3、 What is it机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工

4、作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号绪绪 论论一、测试技术概况一、测试技术概况1 1、测试与测量的区别、测试与测量的区别几何量测量：一般为静态，用被测量几何量测量：一般为静态，用被测量l l与标准量与标准量E E比较，获得被测量为标准比较，获得被测量为标准量的倍数量的倍数 q =l/Eq =l/E。 测试：是测量与试验的综合测试：是测量与试验的综合机械工

5、程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号例：求取一只钟的特性参数例：求取一只钟的特性参数求取钟的外形尺寸，如：高度、直求取钟的外形尺寸，如：高度、直径、壁厚等，用测量的方法。径、壁厚等，用测量的方法。求取该钟的固有频率，要用测试的求

6、取该钟的固有频率，要用测试的方法。过程为：方法。过程为：锤击锤击钟钟话筒话筒拾取拾取钟声钟声量取波长量取波长T计算频率计算频率f1/T示波器显示示波器显示波形波形机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号2、一个测试系统如何工作

7、、一个测试系统如何工作 DASP系统简介系统简介机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号v测试的基本任务：获取有用的信息测试的基本任务：获取有用的信息v测试的实现途径：测试的实现途径：激励激励处理、变换处理、变换分析、判断分析

8、、判断本质的本质的有用信有用信息息提取表象提取表象信息信息机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号2、测试的用途、测试的用途 了解测试对象了解测试对象的本质特性，的本质特性，作为改进性能作为改进性能的理论依据的理论依据自动控制

9、系统自动控制系统得以实现的关得以实现的关键技术键技术故障诊断故障诊断机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号3、测试系统的一般组成、测试系统的一般组成反馈控制反馈控制被测对象被测对象激励装置激励装置传感器传感器信号调理信号调理

10、传输传输信号处理信号处理显示显示机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号振动教学实验台测试系统振动教学实验台测试系统机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系

11、统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号二、测试技术的发展概况二、测试技术的发展概况1新原理新技术在测试技术中的应用新原理新技术在测试技术中的应用光纤光栅传感器光纤光栅传感器机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系

12、统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号 2新型传感器的出现新型传感器的出现数字温度传感器数字温度传感器DS18B20磁敏式转速传感器磁敏式转速传感器机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环

13、节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号 3计算机测试系统与虚拟仪器的应用计算机测试系统与虚拟仪器的应用 美国迪飞公司的四通美国迪飞公司的四通道动态信号分析仪道动态信号分析仪机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描

14、述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号三、课程的主要环节三、课程的主要环节l课程结构课程结构一章一章 信号的类型、描述：信号的类型、描述：研究系统中流经的信息研究系统中流经的信息二章二章 测试装置的基本特性测试装置的基本特性：信息流经系统过程中信息流经系统过程中受到的影响受到的影响三章三章 常用传感器与敏感元件常用传感器与敏感元件：表象信息的获取表象信息的获取四章、信号调理与记录：四章、信号调理与记录：五章五章 信号处理初步：信号处理初步：本质信息的提取本质信息的提取六十章六十章 典型参量的测量典型参量的测量

15、十一章十一章 计算机测试系统与虚拟仪器计算机测试系统与虚拟仪器l所需的数学工具和相关知识所需的数学工具和相关知识 工程数学、自动控制理论、电工学、材料力学工程数学、自动控制理论、电工学、材料力学机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂

16、周期信号第一章第一章 信号及其描述信号及其描述l问题问题1、信号在测试技术中的地位、信号在测试技术中的地位2、从信号中我们要获取什么？、从信号中我们要获取什么？3、常用信号及其应用场所、常用信号及其应用场所机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂

17、周期信号复杂周期信号第一章第一章 信号及其描述信号及其描述l信号是信息的载体，是测试系统拾取、传递、信号是信息的载体，是测试系统拾取、传递、处理、分析的处理、分析的“操作对象操作对象”，抽取各种物理，抽取各种物理信号的共有特性：幅值、频率等进行研究是信号的共有特性：幅值、频率等进行研究是本章的内容本章的内容1 11 1 信号的分类与描述信号的分类与描述一、信号的分类一、信号的分类 （一）确定性信号与随机信号（一）确定性信号与随机信号信信号号确定性信号确定性信号随机信号随机信号周期信号周期信号非周期信号非周期信号准周期信号准周期信号瞬变信号瞬变信号机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试

18、技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号v随机信号随机信号l不能准确地预测其未来值，也无法用数学关系不能准确地预测其未来值，也无法用数学关系式来描述的信号。但其值的变动服从某些统计式来描述的信号。但其值的变动服从某些统计规律。规律。l可以用统计方法预测未来值。如：幅值的均值

19、、可以用统计方法预测未来值。如：幅值的均值、分散范围等。分散范围等。测试技术中常用的随机信号有白噪声信号、测试技术中常用的随机信号有白噪声信号、伪随机信号伪随机信号机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号确定性信号确定性信号l

20、可以用明确的数学关系来描述的信号（可确定可以用明确的数学关系来描述的信号（可确定任何时刻的信号值）任何时刻的信号值）ttxsin)(1tetx)(2)sin()(03teXtxt 0 0 tx（t）机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号

21、复杂周期信号周期信号周期信号：按一定间隔（周期）重复出现，无始无终的信号按一定间隔（周期）重复出现，无始无终的信号可表示为：可表示为：x（t）x（tnT） n1，2，3，T 为周期为周期例例1：典型的周期信号，正弦信号：典型的周期信号，正弦信号ttx2sin)()/(2srad角频率：)Hz(12频率： f)(2/ 1Tsf周期： 0 x(t)tT描述参量：描述参量：机械工程测试技术机械工程测试技术绪论绪论一、测试技术概况一、测试技术概况测试与测量的区别测试与测量的区别测试系统如何工作测试系统如何工作测试的用途测试的用途测试系统的一般组成测试系统的一般组成二、测试技术发展二、测试技术发展三、课程主要环节三、课程主要环节1章章 信号分类与描述信号分类与描述(一一)信号分类信号分类随机信号随机信号确定性信号确定性信号 周期信号周期信号 简谐信号简谐信号 复杂周期信号复杂周期信号Hz)(1211fHz)(23222f频率频率：)(2/