機(jī)械測試信號(hào)分析2(已修改)
2025-01-06 05:38 本頁面
【正文】 測試技術(shù) —— 機(jī)械測試信號(hào)分析第二章內(nèi)容 信號(hào)的表示與分類 時(shí)域分析 頻譜分析 時(shí)頻分析 機(jī)械信號(hào)的檢驗(yàn)與預(yù)處理重點(diǎn) ： 信號(hào)的時(shí)域分析方法；周期信號(hào)傅氏第一、二展開式分析方法；非周期信號(hào)譜分析；二者的頻譜特征的區(qū)別和聯(lián)系；單位脈沖和閘門函數(shù)頻譜特性及工程意義；時(shí)頻分析和小波分析的重要概念 信號(hào)的表示216。 機(jī)械信號(hào) 反映 機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài) 252。 振動(dòng) /沖擊、噪聲252。 轉(zhuǎn)速、溫度、流量、壓力、力、位移252。 ...216。 信號(hào)波形 被測信號(hào)幅度隨時(shí)間的 變化歷程 ——x(t)0At 信號(hào)的表示216。 信號(hào)分析： 對(duì)信號(hào) x(t)進(jìn)行變化和處理的過程不同變量域的分析：不同角度認(rèn)識(shí)信號(hào)本質(zhì)p 時(shí)域波形：描述信號(hào)幅值的分布p 頻譜：描述信號(hào)頻譜的分布p 時(shí)頻分析：描述信號(hào)頻譜的分布和變化時(shí)域分析頻域分析信號(hào)的描述可以在不同的分析域之間相互轉(zhuǎn)換 信號(hào)的分類（ 1）按所傳遞信息的 物理屬性 分類p機(jī)械量 （位移、速度、力、溫度、流量）p電學(xué)量 （電壓、電流等）p聲學(xué)量 （聲壓、聲強(qiáng)）p光學(xué)量 （光通量、光強(qiáng)） p 連續(xù)時(shí)間信號(hào) :在所有時(shí)間點(diǎn)上有定義p 離散時(shí)間信號(hào) :在若干時(shí)間點(diǎn)上有定義（ 2）按時(shí)間函數(shù) 取值 分類 ——連續(xù)性 信號(hào)的分類p 確定性信號(hào)：可以用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)p 非確定性信號(hào)：不能用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)（ 3）按信號(hào)隨時(shí)間的 變化特點(diǎn) 分類 信號(hào)的分類 周期信號(hào) ：經(jīng)過一定時(shí)間可以 重復(fù)出現(xiàn) ： x(t)=x (t+nT) 頻譜譜線是離散的 旋轉(zhuǎn)式機(jī)械、往復(fù)式機(jī)械的狀態(tài)信號(hào)多屬于周期信號(hào)（ 3）按信號(hào)隨時(shí)間的變化特點(diǎn)分類 信號(hào)的分類多頻簡諧信號(hào)疊加單頻簡諧信號(hào)非周期信號(hào) ：再也 不會(huì)重復(fù) 出現(xiàn)的信號(hào)、 頻譜是連續(xù)譜 無限多個(gè)、頻率無限接近的信號(hào)合成252。準(zhǔn)周期信號(hào) :由多個(gè)周期信號(hào)合成，但各信號(hào)頻率不成 公倍數(shù) 變工況 /頻率時(shí)的 旋轉(zhuǎn)式機(jī)械、往復(fù)式機(jī)械的 狀態(tài)信號(hào)252。瞬態(tài)信號(hào) :持續(xù)時(shí)間有限 沖擊響應(yīng)、激振（ 3）按信號(hào)隨時(shí)間的變化特點(diǎn)分類 信號(hào)的分類 非確定性信號(hào)：不能用數(shù)學(xué)式描述，其幅值、相位變化不可預(yù)知，所描述物理現(xiàn)象是一種隨機(jī)過程。環(huán)境噪聲、測試儀器噪聲、材料表面形貌等252。 平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)：具有統(tǒng)計(jì)特性（其 特征參數(shù) 不隨時(shí)間變化） 252。 非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)：統(tǒng)計(jì)特性變異測試信號(hào)總是受到噪聲污染（ 3）按信號(hào)隨時(shí)間的變化特點(diǎn)分類 信號(hào)的分類 信號(hào)的時(shí)域分析 216。時(shí)域分析： 反映信號(hào)的幅值隨時(shí)間變化特征信號(hào)幅值隨時(shí)間的變化特征 ：p信號(hào)在時(shí)域中的 特征參數(shù)p信號(hào)波形在不同時(shí)刻的 相似性和關(guān)聯(lián)性216。 峰值和峰峰值p 峰值p 峰峰值p 簡諧信號(hào) 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 測試中要求：p 峰峰值不能超過測試系統(tǒng)允許輸入的上、下限 ——安全 p 信號(hào)在測試系統(tǒng)線性范圍內(nèi)——精度216。 峰值和峰峰值252。復(fù)合信號(hào) x = A*Sin(2πfot+φ1) + *A*Sin(4πfot+ φ2) 252?；咎卣? 通頻振幅 xpp 波峰至波谷之間的距離 基頻 fo x1 倍頻 2fo x2 xpp ToApp 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 旅游索道鋼纜檢測超門限報(bào)警 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 216。 平均值p 平均值 E[x(t)]：信號(hào)在時(shí)間間隔 T內(nèi)的 平均值p 信號(hào)的中心 —— 直流 /固定分量 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 216。 方差、均方差（標(biāo)準(zhǔn)差）p 反映了信號(hào) 繞均值的 波動(dòng) 程度p 衡量測量值的穩(wěn)定程度、 分散 程度大方差 小方差 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 216。 方均值和方均根值p 方均值 E[x2(t)]表達(dá)了信號(hào)的 強(qiáng)度 、 平均功率p 方均根值 φ x是方均根的平方根，也稱有效值，它表示信號(hào)的平均能量p 值和信號(hào)形狀有關(guān)p 數(shù)字表給出的是有效值p 單頻信號(hào)與復(fù)合信號(hào) 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 峰值相等而有效值不同的幾種波形216。 均方值 、 方差、 均值 關(guān)系信號(hào)的 強(qiáng)度 波動(dòng)量波動(dòng)量 靜態(tài)量靜態(tài)量均方值均方值 方差方差 均值均值 時(shí)域信號(hào)特征參數(shù) 均值為零，均方值等于方差信號(hào)的強(qiáng)度由 2部分組成：靜態(tài)量和波動(dòng)量 時(shí)域相關(guān)分析 216。 相關(guān)函數(shù)l 兩個(gè)信號(hào) x(t)和 y(t)在時(shí)間 上的相關(guān) /相似程度l 相關(guān)函數(shù)是 時(shí)間位移 τ 的函數(shù)l 峰值表示在此時(shí)間位移處二者有較強(qiáng)的相關(guān)性l 兩個(gè)相互 獨(dú)立 的信號(hào)的相關(guān)函數(shù)為 零216。 相關(guān)函數(shù)p 自相關(guān) ： x(t)=y(t)△ 自相關(guān)函數(shù)是 ? 的偶函數(shù)， RX(?)=Rx( ?)△ 當(dāng) ?=0 時(shí)， 自相關(guān)函數(shù)具有 最大值
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