检测与控制技术(第2周和第3周).ppt

检测与控制;*;信号：是指为了传递信息而使用的量。包括了自然界中的各种物理量（声，光等)也包括了传递信息而人工设置的各种信号。 ;这里的信号一般是指任何一种物理量的幅度随时间变化的历程。可以是温度，压力等不同性质的物理量。如图：;一、测量系统常见信号类型;;2、压力信号 压力信号包括气压信号和液压信号，在家用电器产品生产机械的在线检测中注意用气压信号，那么生活中有那些采用这样的信号呢？ 如：千斤顶，电饭煲等 ;3、电气信号 常用的电气信号包括电压、电流、阻抗信号和频率信号，电气信号可以远距离传递，便于和微处理器连接，可实现自动化监测、具有响应速度快的特点。因此将被测的非电参量转成电信号进行测量的技术，在检测控制中应用越来越广泛。;4、光信号 光信号包括光通量信号、干涉条纹信号、衍射条纹信号和莫尔条纹信号等。随着激光、光导纤维和计量光栅等新兴技术的发展，光学检测技术也得到了很大的发展。特别是传真机、静电复印机等高精密、非接触测量方面，占有很重要的地位。;1、连续信号及其分类： 工程测试中的大部分是连续信号，按其随时间变化的不同又可分成如图1-4 所示的各种信号。其中动态信号是指幅值随时间变化的信号而静态信号是指幅值随时间不变或变化非常缓慢的信号。 ;（1）确定性信号: 它可以用明确的教学关系来描述，对于指定的某一时刻可以确定一相应的函数值，例如图1-3所示的几种信号。确定性信号又分为周期信号和非周期信号。与确定性信号对应的是不确定性信号，即随机信号。具有随机特点，无法用精确的数学关系式来描述，更不能由此准确预测未来的结果，而只能用概率统计的方法来描述它的规律。;1）周期信号: 包括简单周期信号和复杂周期信号。简单周期信号即指简谐信号，而复杂周期信号是由和基频成整数倍的简谐信号组合而成的周期信号。 图1-5 典型周期信号波形 2）非周期信号: 包括准周期信号和瞬态信号。准周期信号是由一些不同频率的简谐信号合成的信号，组成它的简谐分量中总会有其中两个信???的频率比值为无理数。复杂周期信号的各简谐分量中任意两个分量的频率比都是有理数，这是准周期信号与复杂周期信号的区别之处。瞬态信号是持续时间较短的各种脉冲函数或者衰减函数。 （2）随机信号：具有随机性，每次观测的结果都不相同，无法用精确的数学关系来描述也不能由此准确的预测未来的结果。;2、离散信号，定义为时间或频率不连续取值的信号。信号幅值也可分为连续和离散两种情况。若信号的幅值和时间均离散，并且信号幅值只能取规定的若干数值，这种离散信号则称为数字信号。数字信号可通过人工统计过程获得，在工程实际中数字信号通常由信号的数字化设备(数据采集卡等)获得。现代数字仪表和计算机测试、分析系统都是专门处理数字信号的应用装置。;时域描述：信号历程随时间展开，反映了信号幅值随时间变化的特征 微分方程和差分方程，借助卷积积分引入单位脉冲响应、单位序列响应概念，一个线性系统对于一个输入x(t)所引起的零状态响应是该系统的单位脉冲响应和输入x(t)的卷积积分。 频域描述：信号时间变量函数变换成频域中某个变量的函数。 连续系统，用付里叶变换和拉氏变换；离散系统，用z 变换。频域分析中将时域中的微分或差分方程转换为代数方程。;频域分析 ;信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。 ;信号的时域描述与频域描述; 时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。 ;大型空气压缩机传动装置故障诊断;1 时域和频域的对应关系;*;*;*;*;*;*;【例】;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;（一）恒差系统误差 固定系统误差是指在整个测量过程中，误差的大小和符号始终是不变的。如千分尺或测长仪读数装置的调零误差，量块或其它标准件尺寸的偏差等，均为不变系统误差。它对每一测量值的影响均为一个常量，属于最常见的一类系统误差。; ② 周期变化的系统误差 在整个测量过程中，随某因素作周期变化的系统误差。;本章结束