測試技術(shù)第一章ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 00:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?則 其中 00020 21 ()T jn tTnC x t e d tT???? ?njn n R n I nC C jC C e ?? ? ? 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 2 2 2 2122nn n n R n I n nAC C C C a b?? ? ? ? ? ?a r c ta n n I nnnn R nCb a r c tgCa??? ? ? ? ?則 0()() nj n tnnx t C e ????? ? ?? ?， n＝ 1,2,3…… 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 例： 周期方波頻譜圖 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 周期信號頻譜的特點： 1 離散性 2 諧波性 3 收斂性 周期信號的頻譜是離散的，每一條譜線代表一諧波分量，我們把它叫做周期信號的離散性。 周期信號頻譜中的譜線只能出現(xiàn)在基頻的整數(shù)倍處 。 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相角 。 工程中常見的周期信號其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增加而減小的 。 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 小結(jié) 周期信號頻譜特點： 離散性 、 諧波性 、 收斂性 傅立葉級數(shù)的物理意義： 把一個復(fù)雜的周期運動看作許多不同頻率簡諧運動的疊加 。 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 例： 求 周期方波信號 x(t)的頻譜 解：根據(jù)公式先求出 所以： 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 例： 求 周期方波信號 x(t)的頻譜 則其頻譜為（ 用正弦函數(shù)表達(dá)式繪圖 ）： 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 其傅立葉展開式為： 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 三、周期信號的 時域波形分析 信號的時域波形分析是最常用的信號分析手段，用示波器、萬用表等普通儀器直接顯示信號波形，讀取特征參數(shù)。 信號波形圖 周期 T，頻率 f=1/T 峰值 P（ 指波形上與零線的最大偏離值） ： 雙峰值 Ppp（指信號在一個周期內(nèi)最大幅值與最小幅值之差） t A T P Ppp m a x()P x t?機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 峰值在實際應(yīng)用中有它的價值。對信號的峰值應(yīng)該有足夠的估計，以便確定測試系統(tǒng)的動態(tài)范圍，不至于產(chǎn)生削波的現(xiàn)象，從而能真實地反映被測信號的最大值。 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 均值 均值 表示集合平均值或數(shù)學(xué)期望值 。 0 A t x?均值：反映了信號變化的中心趨勢，也稱之為直流分量。 0001 ()Txu x t d tT? ?xu機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 均方值 工程測量中儀器的表頭示值就是信號的有效值。 信號的均方值 ，表達(dá)了信號的強度；其正平方根值，又稱為有效值(RMS)，也是信號平均能量的一種表達(dá)。 0 2001 ()Tr m sx x t d tT? ?rmsx機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 方差 方差：反映了信號繞均值的波動程度。 信號 x(t)的方差定義為： 2 2 2001[ ( ( ) [ ( ) ] ) ] ( ( ) )TxxE x t E x t x t d tT??? ? ? ??大方差 小方差 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 ? 信號的峰值、絕對值和有效值的檢測，可以用三值電壓表和普通的電工儀表來測量；各單項值也可以根據(jù)需要用不同的儀表來測量，如示波器、直流電壓表等。 實測時： 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 信號的時域波形分析 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 波形分析的應(yīng)用 (1)、信號類型識別 (2)、信號基本參數(shù)識別 Ppp 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 附：傅立葉級數(shù)展開式（三角展開式） 0 0 0 0 011( ) [ c o s s in ] s in ( )n n n nnnx t a a n t b n t a A n t? ? ? ?????? ? ? ? ? ???000000200 2200 2200 22 2 11()2( ) c os2( ) si n,TTTTnTTnnn n n nna x t dtTa x t n t dtTb x t n t dtTaA a b t gb?????????????????? ???? ? ? ????其中： 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 167。 瞬變非周期信號與連續(xù)頻譜 ? 一、 準(zhǔn)周期信號 及其 頻譜 離散 圖例： 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 二、瞬變非周期信號與連續(xù)頻譜 0T ??????周 期 信 號 瞬 變 非 周 期 信 號002 TT?? ??? ? ????周期信號頻譜 （ 離散頻譜 ） 瞬變非周期信號（ ， 連續(xù)頻譜 ） 0???機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 在數(shù)學(xué)上，上式稱為 傅里葉積分 。 0T ??????周 期 信 號 瞬 變 非 周 期 信 號00 0 00T2Tn 201( ) e ( x( t) e dt) eTjn t jn t jn tnnx t C ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ???? ?周 期 信 號 求 取 頻 譜 ：＝1( t )2jtx e d?? ????? ? ? ??? j t則 瞬 變 非 周 期 信 號 = ( x ( t ) e d t )00( , ) ( , )22TT? ? ? ? ? ；002 dT?? ? ?? ? ? ? ；0n ??? ； ?? ? ；機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 鄭州大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院 1( ) ( ( ) )2j t j tx t x t e dt e d?? ?????? ??? ? ? ? 代入兩式后，使公式簡化為： 當(dāng)以 1( ) ( ) , ( ) ( )2j t j tx t X e d X x t e d t??? ? ???? ?? ? ? ?????22( ) ( ) ,
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