机械工程测试技术及应用

乔玉晶,张洪鑫,孙桂涛

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 什么是测试技术
    • 1.2 测试技术的工程应用
    • 1.3 测试技术的发展概况
    • 1.4 课程的学习要求
  • 2 信号描述与频谱分析
    • 2.1 信号的分类与描述
    • 2.2 周期信号与离散频谱
    • 2.3 瞬变非周期信号与连续频谱
    • 2.4 几种典型信号的频谱
  • 3 测试系统的基本特性
    • 3.1 概述
    • 3.2 测试系统的静态特性
    • 3.3 测试系统的动态响应特性
    • 3.4 系统不失真测试条件
    • 3.5 测试系统动态特性参数的测试
    • 3.6 负载效应
  • 4 第三章 常用传感器
    • 4.1 概述
    • 4.2 参数式传感器
    • 4.3 发电式传感器
    • 4.4 传感器的选用原则
  • 5 信号调理与显示
    • 5.1 概述
    • 5.2 电桥
    • 5.3 调制与解调
    • 5.4 滤波器
    • 5.5 本章小结
  • 6 信号处理初步
    • 6.1 概述
    • 6.2 随机信号
    • 6.3 相关分析及其应用
    • 6.4 功率谱分析及应用
    • 6.5 数字信号处理基础
    • 6.6 新建课程目录
测试系统的静态特性



如果测量时,测试系统的输入、输出信号不随时间而变化(变化极慢,在所观察的时间间隔内可忽略其变化而视作常量),则称为静态测量。静态测量时,测试系统表现出的响应特性或技术指标称为静态特性


1. 理想测试系统的静态特性

 

在静态测试中,输入和输出不随时间而变化 ,而输入和输出的各阶导数均等于零



               稳态输入                实际线性

理想测试系统其输入、输出之间呈单调、线性比例的关系。即输入、输出关系是一条理想的直线,斜率为S= b0/a0  

(1).灵敏度

当测试系统的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应的变化△y时,则定义S=y/x

如果是线性理想系统,则:

                              

1.  一位移传感器,当位移变化为1mm时,输出电压变化为300mV,则

              灵敏度 S=300/1 =300mV/mm

2.一机械式位移传感器,输入位移变化为0.01mm时,输出位移变化为10mm,则

  放大倍数 S=10/0.01=1000

      

                    

                            静态测试灵敏度

测量装置的静态灵敏度是由静态标定来确定的,即由实测装置的输入、输出来确定。这种关系曲线叫标定曲线,而灵敏度可以定义为标定曲线的斜率。

v测试系统总的灵敏度等于各个环节灵敏度的乘积。例:有如下一个压力测试系统:是由压电式力传感器、电荷放大器、笔式记录仪三个环节组成,每个环节的灵敏度分别为15PC/MPa、0.005V/PC、30mm/V,当压力变化了20MPa时,笔的偏移量是多少?