第1次课-绪论信号的分类.ppt

(c)非确定性信号 （随机信号） 不能用数学关系式描述，其幅值、相位变化是不可预知的，所描述的物理现象是一种随机过程。 例如，汽车奔驰时所产生的振动、飞机在大气流中的浮动、树叶随风飘荡、环境噪声等。 (b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞）上，能量不是有限值。此时，研究信号的平均功率更为合适。 2.2测量方法 被测对象的信息量总是非常丰富的，而测试是获取被测量对象中有用信息（感兴趣的特定信息）。 信息是以信号形式表现 小结 思考题： 举出几种你身边应用测试技术的例子！ 被测对象 观察者 激励 装置 标 定 装 置 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 反馈控制 非电量电测法的测试系统框图 例子： 检测汽车坐椅的加速度 加速度测试系统框图 2.3.1测量装置 ｛｝ 传感器 信号调理装置 信号分析仪器 显示记录仪 2.3.2 标定装置 —确定测量装置的输入与输出之间的确切关系 2.3.3 激励装置— 是根据测试内容的需要，使被测对象处于人为的工作状态，产生表征其特征（信息）的信号。 2.3.4反馈控制环节 主要用于闭环控制系统的测试系统 为了准确的获得被测对象的信息，要求测试系统的每个环节的输出与输入之间必须一一对应，而且输出的变化能够准确地反映输入量的变化，即实现不失真的测试！ 注： 2.4举例：测试系统的组成 盖及压盘总成综合性能检测机 称重传感器的标定 标准测力仪 标定过程：给传感器加力，加到测力仪标定点，观察计算机显示的总压力与测力仪是否一致。 3、测试技术的发展动向 机械工程领域，测试技术发展动向 3.1高精度 德国激光干涉位移测量仪，测量精度0.1nm，用于1nm进给的测量。 3.2.1多传感器融合技术在工程中的应用 3.2测量方式的多样化 3.2.2积木式、组合式测量方法(模块化) 3.2.3虚拟仪器 虚拟仪器可以分为两类： 以计算机为硬件支撑，将多种数字化测试仪器虚拟成一台数字式的智能化测试仪器。 研究虚拟制造中的虚拟测量。 机械工程测试技术基础 第一章绪论 第一章绪论 本章学习要求： 掌握测试技术的概念及研究内容 了解测试技术的应用情况和发展动态 重要性 必要性 1、测试的基本概念 1.1测试的含义 测量：被测对象（处于自然状态）中的某种信息检测出来，并加以量度。 试验：通过某种人为的方法，把被测系统中的某种信息，通过专门装置，人为的把它激发出来，并加以测量。 测量和试验在工程实际中无处不在，测试技术是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基本方法。 1.2信息与信号 信息蕴涵于信号中，信号是具有能量的某种物理量 信息传输的载体 信号 包括消息、情报和知识。物理观点看，信息不是物质，不具备能量；但信息的传输依靠物质与能量。 事物运动的状态与方式 信息 描述 定义 信号 信息 交通信号灯 绿灯亮 通行 黄灯亮 注意！ 红灯亮 停 结论： 信息蕴涵于信号之中。 测试工作始终与信号打交道，包括信号的获取、信号的调理、信号的分析。 1.3信号的分类与描述 为深入了解信号的物理实质，从不同角度观察信号，可分为： 1)、从信号描述上（数学表示） ——确定性信号与非确定性信号； 2)、从信号的幅值和能量上 ——能量信号与功率信号； 3)、从分析域上 ——时域与频域； 1.3.1确定性信号与非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。 a)周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号x(t)=x(t+nT) b)非周期信号是不会重复出现的信号。 非周期信号又包括瞬变非周期信号和准周期信号 象锤子的敲击力、承载缆绳断裂时的应力变化、热电偶插入加热炉中温度的变化过程等，这些信号都属于瞬变非周期信号，并且可用数学关系式描述。如下图单自由度振动模型在脉冲力作用下的响应。 瞬变非周期信号 准周期信号是非周期信号的特例，处于周期与非周期的边缘情况，是由有限个周期信号合成的，但各周期信号的频率相互间不是公倍数关系，其合成信号不满足周期条件，例如：x(t) = sin(t)+sin(√2t) 是两个正弦信号的合成，其频率比 不是有理数，不成谐波关系。下面是其信号波形 准周期信号 非确定性信号具有某些统计特征，可以用概率统计方法进行估计研究。 一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。 1.3.2 能量信号与功率信号 (a)能量信号—在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件 一般持续时间无限的信号都属于功率信号。　  1.3.3连续时间信号与离散时间信号 a)连续时间信号：在所有时间点