华中科技大学工程测试技术实验PPT课件

.,1,工程测试技术实验,主讲人：黄弢、王峻峰,.,2,课程安排,独立设课,8学时,教材：卢文祥、杜润生，工程测试与信息处理，华中科技大学出版社；机械工程测试技术实验指导书（机械新大楼东楼B314#黄老师：87557415）,下学期16学时：做一个综合性测控实验作品,本学期,实验地点：东1楼一楼中部（从靠东3楼的门进）,性质:机械大类专业基础课和必修课对象:35班/年,1千多名学生,.,3,课程特色和成果,以工程案例和实验为主线的教学模式，解决了传感器原理没有实物、枯燥无味，信号分析理论深奥、难懂的问题。,.,4,.,5,一、测试技术的基本概念,测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试定义：是具有试验性质的测量。,Measurementdt=1.0/Fs;N=1024T=dt*N;t=linspace(0,T,N);y=sin(2*3.14*100*t)+1/3*sin(3*2*3.14*100*t);plot(t,y);figure;P=fft(y,N);Pyy=2*sqrt(P.*conj(P)/N;f=linspace(0,Fs/2,N/2);plot(f,Pyy(1:N/2);,.,41,四、数字相关分析技术,变量相关的概念,统计学中用相关系数来描述变量x，y之间的相关性。是两随机变量之积的数学期望，称为相关性，表征了x、y之间的关联程度。,如果所研究的随机变量x,y是与时间有关的函数，即x(t)与y(t)，这时可以引入一个与时间有关的量xy()，称为相关系数，并有：,式中假定x(t)、y(t)是不含直流分量(信号均值为零)的能量信号。分母部分是一个常量，分子部分是时移的函数，反映了二个信号在时移中的相关性，称为相关函数。因此相关函数定义为：,.,42,计算时，令x(t)、y(t)二个信号之间产生时差，再相乘和积分，就可以得到时刻二个信号的相关性。连续变化参数，就可以得到x(t)、y(t)的相关函数曲线。相关函数具有如下性质(1)自相关函数是偶函数(2)当=0时，自相关函数具有最大值(3)周期信号的自相关函数仍然是同频率周期信号，但不具有原信号相位信息。(4)两周期信号的互相关函数仍然是同频率周期信号，但保留了原信号相位信息。(5)两个非同频率的周期信号互不相关。(6)随机信号的自相关函数将随|值增大而很快趋于零。,相关函数描述了两个信号或一个信号自身波形不同时刻的相关性（或相似程度），,.,43,数字相关分析技术,MATLAB算例：,Fs=5120;N=1024;dt=1.0/5120.0;T=dt*N;x=linspace(0,T,N);y=sin(2*3.14*50*x);plot(x,y);s=xcorr(y)x1=linspace(0,2*T,2*N-1);plot(x1,s);,.,44,虚拟仪器是在计算机上显示传统仪器面板，它将硬件电路完成的信号调理和处理功能由计算,机程序完成，这种硬件功能软件化是虚拟仪器的一大特征。,五虚拟仪器,1.定义,.,45,2.虚拟仪器的组成,.,46,LabView（图形化编程）,.,47,虚拟VI组成,使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、程序框图（后面板）和图标/连接器。,程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。,每一个程序前面板对应一段程序框图（后面板）,图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口,.,48,LabVIEW的操作模板,LabVIEW具有多个图形化的操作模板，用于创建和运行程序。这些操作模板可以随意在屏幕上移动，并可以放置在屏幕的任意位置。操纵模板共有三类，为工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。,前面板调用,控制（Controls）模板,后面板调用,功能（Functions）模板,.,49,例程1简单数组应用,.,50,例程2波形信号产生及信号分析,.,51,DRVI可重构虚拟仪器实验平台,.,52,七、实验内容,实验一典型信号频谱分析、相关分析实验二实际信号采样及频谱分析实验,实验三金属箔式应变片全桥性能实验实验四环境状况综合测量实验实验五实验台振动、转速测量实验六转子动平衡测量,仿真实验,工程实验（项）,.,53,考试内容,实验一要求用MatLab完成一种合成信号的产生，用MatLab对该信号进行频谱分析（包括功率谱，幅频相频谱，实频虚频