机械工程测试技术基础讲稿第七周

1、主讲人：朱晓军教授，朴道联络电话：87952516子邮件3360事务处：浙江大学玉川教区教育1104，机械工程测量学测试技术基础，第7周讲座内容，1，测试设备及其特性2，测试设备动态特性测量与实验相结合，可以理解是从客观事物中获取相关信息的过程。在牙齿过程中通过测试系统可以通过科学合理的实验方法和数学处理方法获得有关要研究的对象的信息，1 .测量设备和特性、测试系统是指具有获取由相关设备、仪器和测试设备有机组合构成的特定信息的能力的整体。测试设备是测试过程所需的功能单元。测试设备和测试系统的概念经常被平等对待，没有区分。测试系统和测量设备，所有测试系统的输入、输出和与

2、系统的关系，系统，h(t) H(s)，输入，输出，x(t)，x (s)，y (s)系统特性，测试内容，理想测试设备必须是具有单个值的确定输入和输出关系。牙齿中，I/o关系最好是线性的。实际上，大多数测试设备在更大的工作范围内不能是线性的。只能在一定范围内满足特定误差范围内的牙齿需求。因此，必须理解系统的特性，以便正确选择装置。例：用地面磅测量体重。用米尺测量发丝直径。用加速度计直接(无积分器)测量位移是不对的。如果测试系统的基本要求、不变(常数)线性系统、nm、ai (i=0，1，n)、bj (j=0，1，m)都是常数，则表达式、线性系统及其关键特性、时间也就是说，如果是，频率保持性的应用为获

3、得准确的测量结果，对测试装置提出了各种要求。静态特性：静态测量中，输入和输出关系有四个茄子主要方面。动态特性：动态测量时的输入和输出关系，例如响应速度。负载效果：连接的测试装置会成为测试物件的负载。抗干扰能力：抗干扰信号作用的能力，决定了系统的可靠性。静态测量可以不考虑动态特性，动态测量必须同时考虑静态和动态特性。，测试设备的特性，持续时间微分方程传递函数H(s)频率响应函数H(j)脉冲响应函数h(t)，动态特性的数学说明，2。测试系统的动态特性，h(t) H(s) H(j)，h 2.1传递函数，(nm)，定义：0初始条件下恒定线性系统输出量的拉氏变换与引起该输出输入量的拉氏变换的比率。H(s

4、)仅反映系统传输特性，与系统的特定物理结构无关。也就是说，相同形式的传输函数可以表示具有相同传输特性的徐璐不同的物理系统。在实际物理系统中，输入和输出之间的尺寸转换关系通过传递函数期间的系数ai(i=0，1，n)和bj (j=0，1，m)反映。Ai和bj的尺寸由特定的物理系统确定。H(s)的分母取决于系统的结构，在分母中，S的最高平方根N表示系统微分方程阶。分子是输入(激励)点的位置、输入方法、测量和测量点放置等系统与外部世界的关系。H(s)与输入x(t)和系统的初始状态无关。如果指定了X(t)，则系统输出的特性完全由H(s)确定。换句话说，传递函数表征是指系统内部固有的动态特性。将传输函数特

5、性、频率响应函数概念、恒定线性系统的输入设置为谐波信号。根据系统的频率保持特性，输出量也必须是谐波信号(例如2.2频率响应函数)。频域内输出信号和输入信号的振幅比、输出信号和输入信号的相位差是测试系统的振幅和相位频率特性，统称为其中、频率特性、复数、可表示：振幅和相位频率特性统称系统频率特性。因此，频率特性是系统受到正弦信号的激励，其正常状态输出与输入大小比率以及相位差异随激励频率变化的特性。(David Asser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，频率)H()的实际P()称为系统的实际频率特性，虚拟Q()称为系统的虚拟频率特性。实验用频率响应函数(系统初始条件均为0)徐

6、璐不同频率I的正弦信号鼓励测量系统，同时测量激励和系统正常状态输出的大小Xi，Yi和相位差I。然后：所以传输函数攻击；根据系统频率；傅里叶变换，频率响应函数方法，振幅，相位频率特性的图像说明，振幅和相位频率特性曲线，振幅频率特性曲线：A()，)，(，wb的单位太大小，因此通常用作dB(分贝)，1B=10dB。也就是说，如果N1和N2满足方程式10 lg(N1/N2)=1，则N2比N1差1dB(即N2是N1的1.26倍)。后来，其他技术领域也采用了数据库单位，广泛推广了原来的意义。因为当两个数字p1和p2满足等式20lg(p2/p1)=1时，本质上，当P1和p2表示电流、电压、速度等时，与功率成

7、正比的话，比P1牙齿p2弱。扩展到控制学科领域时，任何数N都可以定义为分贝值N，分贝的来历：在电信技术中，定义为信号功率的衰减程度。分贝，实际频率特性曲线：P()虚拟频率特性曲线：Q()，Nyquist图表(奈奎斯特图表，极轴图表)，Q() P()，实际频率特性和虚拟频率特性曲线，如果系统输入x，则脉冲响应函数为系统初始条件为0时，将脉冲信号单元应用于测试系统，测试系统稳定，经过一定时间后，系统将逐渐恢复到原始平衡位置。，2.3脉冲响应函数，连接，并行时间：其中，高级系统的分解，第一极，二极，任何高级系统都可以连接或并行查看多个第一链路和第二链路。因此，必须深刻理解第一系统和第二系统的传输特性

8、，这是高级系统分析基础。2.5初级系统及其特性，初级系统中有很多具有初级特性的测量装置，如直流放大器、RC低通滤波器、液周温度计、无质量弹簧阻尼机械测量装置。例如，简单的RC低通滤波器装置。lace转换，时间常数，例如液体柱温度计。根据热力学关系，可以写以下微分方程：两边的拉氏变换：时间常数，如右图所示的m-K-C(质量-弹簧-阻尼系统)。质量块的质量太小，不忽略计时的时候。双拉氏变换：力分析，M，忽略，传递函数：频率特性：实际频率特性：虚拟频率特性：(规格化处理)，第一系统的特性，振幅频率特性：相位频率特性：-20，其中，A几乎与激励频率成反比，相位接近90。主要系统的特性，0.1，-40，

9、-20，0，20，L()(dB)，1/，()，()，主要系统的Bode图表，时间常数适用于主要系统=1/位置，A()=0.707 (-3dB)，相对角度延迟45。在牙齿时，通常称为系统的闭合(转折)频率。一阶系统Bode图可以用渐近线近似来描述。从1/段到-20dB/dec斜度的直线。近似折线和实际曲线的最大误差为折弯频率1/到-3dB。一级系统适用于延迟或低频测量。由第一系统的振幅误差、和例如弹簧-质量-阻尼器(K、M、C)组成的机械变位系统。解决方案：质量块m执行应力分析。m质量块质量；k弹簧刚度；c阻尼系数；2.6次系统及其特性，解决方案：基尔霍夫定律，例如，系统微分方程：例如，RC网络

10、。RAC转换：R，L，C串行电路，传递函数：频率特性：其中N是系统固有频率，是系统阻尼比。二次系统的特性，振幅和频率特性：相位频率特性：冲激响应函数(底阻尼):二次系统的福特图表，-180，0，2n处可用的坡率为-40dB/dec的直线近似。=(0.5 2) n，由于共振，近似线误差大，n的误差最大(误差大小相关)。，二次系统的特征，=n，A()=，()=90，并且=n附近发生系统共振。您可以使用牙齿性质来测量系统本身的参数。n点，()-180。接近n，()变化很大，越小，变化越大。二次系统是振动连接。对于测试系统，频率特性通常采取0.5n，=0.6 0.8以减少在没有理想的情况下发生的错误。在牙齿点，()与/n几乎呈线性关系，系统响应速度快，误差小。最佳阻尼比：=0.707，二次系统的振幅误差，所有输入信号x(t)可以接近相邻的矩形波信号。