工程测试 应用题.doc

4 应用题 1 该信号所蕴含的频率结构及各频率成分的幅值及相位。 2 A 20 0 0 3 4 5 6 任何一个机械系统所表现出的频率特性不会完全相同，因而频谱特性可以作为机械系统的“身份特征”。 7 轴3是主要的振动源，因为由装置简图可知各轴的速度由小到大依次为轴4、3、2、1，故各轴的振动频率由小到大为轴4、3、2、1，又由减速箱振动信号的频谱图可知轴3对应频率成分的振幅最大，所以判断出轴3是主要的振动源。 8 图中反映了对模拟信号进行采样时采样频率对采样所得数字信号对原始信号所携带信息再现性的影响。 9 ，能够测量的最高频率ω52Hz。 10 周期为1s，err==58.6% 周期2s时，err==32.7% 周期5s时，err==8.5% 11 （1）err= 解得 f105 HZ err==1.2% 12 13 答： 一阶装置,仍有 同一,越大,越小.今=100Hz, 测量误差小于5%，即,求出秒，用该仪器测50Hz的正弦信号,有, 即振幅误差是1.32%,相位滞后是。 14 时，为避免在处发生共振，，应选择35KHZ。 =3.1% = 即测量时将带来的振幅误差和相位误差分别为3.1%和。 15 50 HZ 16 欠阻尼 临界阻尼 过阻尼 17 R1 R4 R2 R3 5、论述题1) 论述频谱分析的理论及其应用简介将信号源发出的信号强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察变化规律，称为频谱分析。将时域信号变换至频域加以分析的方法称为频谱分析。频谱分析的目的是把复杂的时间历程波形，经过傅里叶变换分解为若干单一的谐波分量来研究，以获得信号的频率结构以及各谐波和相位信息。信号分析原理测试信号的频域分析是把信号的幅值、相位或能量变换以频率坐标轴表示，进而分析其频率特性的一种分析方法又称为频谱分析。对信号进行频谱分析可以获得更多有用信息，如求得动态信号中的各个频率成分和频率分布范围，求出各个频率成分的幅值分布和能量分布，从而得到主要幅度和能量分布的频率值。应用由时间函数求频谱函数的傅里叶变换公式就是将该时间函数乘以以频率为系数的指数函数之后，在从负无限大到正无限大的整个区间内，对时间进行积分，这样就得到了与这个时间函数对应的，以频率为自变量的频谱函数。频谱函数是信号的频域表示方式。根据上述傅里叶变换公式，可以求出常数（直流信号）的频谱函数为频域中位于零频率处的一个冲激函数，表示直流信号就是一个频率等于零的信号。与此相反，冲激函数的频谱函数等于常数，表示冲激函数含有无限多个、频率无限密集的正弦成分。同样的，单个正弦波的频谱函数就是频域中位于该正弦波频率处的一对冲激函数。[1]利用傅里叶变换的方法对振动的信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析。目的将信号在时间域中的波形转变为频率域的频谱，进而可以对信号的信息作定量解释。应用软件对信号进行频谱分析，是对其进行傅里叶变换，得到其振幅谱与相位谱。分析软件主要为Matlab。对于信号来说，分模拟信号与数字信号。进行频谱分析时，对于模拟信号来说，首先对其进行抽样，使其离散化，然后利用离散傅里叶变换（DFT）或者快速傅里叶变换（FFT），然后对其幅度（ABS）和相位（ANGLE）的图像进行分析，而对于数字信号来说，则可直接进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换。主要课程电子信息、通信方向、地震资料处理的课程，如信号与系统，随机信号分析，数字信号处理等工具频谱分析仪等工具可较为方便的观察其频谱。   就量测信号的技术观之，时域方面，示波器为一项极为重要且有效的量测仪器，它能直接显示信号波幅、频率、周期、波形与相位之响应变化，目前，一般的示波器至少为双轨迹输出显示装置，同时也具有与绘图仪连接的IEEE-488、IEEE-1394 或RS-232 接口功能，能将屏幕上量测显示的信息绘出，作为研究比较的依据，但它仅局限于低频的信号，高频信号则有其实际的困难。频谱分析仪乃能弥补此项缺失，同时将一含有许多频率的信