現(xiàn)代測試技術(shù)復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章 信號分析基礎(chǔ)（作業(yè)題重點(diǎn)）信號的分類：（確定性信號與非確定性信號）1確定性信號：是指可以用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號。它可以進(jìn)一步分為周期信號、非周期信號與準(zhǔn)周期信號。周期信號是指經(jīng)過一段時(shí)間可以重復(fù)出現(xiàn)的信號，滿足條件。非周期信號：往往具有瞬變性。準(zhǔn)周期信號：周期信號與非周期信號的邊緣。2非確定性信號：是指無法用明確的數(shù)學(xué)式描述，其幅值、相位變化是不可預(yù)知的，所描述的物理現(xiàn)象是一種隨機(jī)過程，通常只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法來描述它的某些特征。（能量信號與功率信號）1 能量信號：在所分析的區(qū)間里面，能量為有限值的信號稱為能量信號，滿足條件：2 功率信號：有許多信號，它們在區(qū)間內(nèi)能量不是

2、有限值。在這種情況下，研究信號的平均功率更為合適。在區(qū)間內(nèi)，信號的平均功率（連續(xù)時(shí)間信號與離散時(shí)間信號）1 連續(xù)時(shí)間信號：在所分析的時(shí)間間隔內(nèi)，對于任意時(shí)間值，除若干個第一類間斷點(diǎn)外，都可以給出確定的函數(shù)值，此類信號稱為連續(xù)時(shí)間信號或模擬信號。2 離散時(shí)間信號：又稱時(shí)域離散信號或時(shí)間序列。它是在所分析的時(shí)間區(qū)間，在所規(guī)定的不連續(xù)的瞬時(shí)給出函數(shù)值?？梢苑譃閮煞N情況：時(shí)間離散而幅值連續(xù)時(shí)，稱為采樣信號；時(shí)間離散而幅值量化時(shí)，稱為數(shù)字信號。信號的時(shí)域分析（信號的時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析）1均值：表示集合平均或數(shù)學(xué)期望值，也即信號的靜態(tài)分量。用表示。2均方值：也稱平均功率，用表示。3方差：描述信號的波動分量，用表

3、示。三者之間的關(guān)系為：=+4概率密度函數(shù)：隨機(jī)信號的概率密度函數(shù)是表示幅值落在指定區(qū)間的概率。定義為5概率分布函數(shù)：概率分布函數(shù)是信號幅值小于或等于某值x的概率，其定義為：（信號的時(shí)域相關(guān)分析）1相關(guān)：是指客觀事物變化量之間相互關(guān)聯(lián)的程度。2自相關(guān)函數(shù)：描述信號在某一時(shí)刻t與另一時(shí)刻t-瞬時(shí)值的依從關(guān)系。對于能量信號和功率信號的自相關(guān)函數(shù)分別定義為：性質(zhì)見課本第9頁3互相關(guān)函數(shù)：描述兩個信號，關(guān)于時(shí)差的相關(guān)性。對于能量信號的互相關(guān)函數(shù)定義為：若與為功率信號，則其互相關(guān)函數(shù)定義為： 可見，兩隨機(jī)信號中如有頻率相同的周期成分，那么互相關(guān)函數(shù)中將出現(xiàn)該頻率成分，且用不收斂。此外，還應(yīng)注意到，求出互相

4、關(guān)函數(shù)后不僅保留了原信號中的頻率和幅值信息，而且還保留了相位信息。信號的頻域分析（周期信號的幅值譜、相位譜和功率譜）傅立葉級數(shù)的實(shí)數(shù)形式表達(dá)式為：復(fù)數(shù)表達(dá)式為：（其中系數(shù)的換算關(guān)系詳細(xì)見課本14頁） 以上-、-關(guān)系稱為幅值譜；-關(guān)系稱為相位譜，-、-關(guān)系稱為功率譜。由傅立葉級數(shù)展開構(gòu)成的幅值譜具有以下性質(zhì)：1）諧波性，各次諧波頻率比為有理數(shù)；2）離散性，即各次波在頻率軸上取離散值；3）收斂性，即各次諧波分量隨頻率增加而衰減。（非周期信號的頻譜密度）傅立葉變換：可記作： 與周期信號相類似，非周期信號也可以分解成許多不同頻率成分的正、余弦分量。所不同的是，由于非周期信號周期T，基頻，所以它包含了從

5、零到無限大的所有頻率分量，各頻率分量的幅值為/，為無窮小量，所以頻譜不能再用幅值表示，而用密度函數(shù)描述。（隨機(jī)信號的功率譜密度分析）1自功率譜密度函數(shù)平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)是傅立葉變換對，即2互譜密度函數(shù) 兩平穩(wěn)隨即信號的互相關(guān)函數(shù)滿足條件，則定義的傅立葉變換為互譜密度函數(shù)，簡稱互譜，第二章 線性系統(tǒng)分析（線性時(shí)不變系統(tǒng)）在研究測量裝置的傳輸與轉(zhuǎn)換特性中如下性質(zhì)尤為重要：1）迭加性質(zhì)。2）頻率保持性。（測量系統(tǒng)的傳輸特性）1測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性測量裝置的靜態(tài)特性有靈敏度、非線性度和回程誤差。2測量系統(tǒng)的動態(tài)特性系統(tǒng)應(yīng)具有良好的頻率響應(yīng)特性、高靈敏度、快速響應(yīng)和小的時(shí)間滯后。重點(diǎn)：一

6、階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，其幅頻、相頻特性為（抑制噪聲干擾的措施）1抑制系統(tǒng)外電磁干擾和靜電干擾的措施1）屏蔽法2）減少磁感應(yīng)和電容耦合2抑制測量系統(tǒng)內(nèi)儀器間干擾的措施1）臺間干擾的抑制2）共地干擾的抑制3濾波第三章 誤差分析理論（誤差及其分類）在實(shí)際測量中，能測得的只是在一定程度上接近于真值的測量值，因此測量的結(jié)果必然失真，這種失真則稱為誤差。1按本身因次分類1）絕對誤差 2）相對誤差 3）引用誤差2按其產(chǎn)生原因分類1）儀器誤差 2）人為誤差 3）環(huán)境誤差3按其性質(zhì)分類1）系統(tǒng)誤差 2）疏失誤差 3）隨機(jī)誤差4按其特性分類1）靜態(tài)誤差 2）動態(tài)誤差（測量中的精密度、準(zhǔn)確度和精度） 精密度是指在測量某

7、一參數(shù)中測量值的密集（或重復(fù)性）程度。 準(zhǔn)確度是指測量值與真值符合的程度。 精度是綜合反映精密度和準(zhǔn)確度的指標(biāo)，它反映了測量的總誤差，即表達(dá)測量結(jié)果與被測量的真值的接近程度。（隨機(jī)誤差的分布規(guī)律） 隨機(jī)誤差也是隨機(jī)變量，隨機(jī)誤差是遵循正態(tài)分布規(guī)律的，其正態(tài)分布規(guī)律又稱為高斯分布規(guī)律。第四章 常用傳感器的變換原理（作業(yè)題重點(diǎn)）傳感器的定義和作用。（P50）性能要求。（P51）電阻應(yīng)變式傳感器工作原理，性能參數(shù)（K0應(yīng)變靈敏度系數(shù)）。（P53）電阻應(yīng)變片的構(gòu)造和工作原理。（P55）應(yīng)變片的橫向效應(yīng)和溫度效應(yīng)。（P56）應(yīng)變片的主要性能參數(shù)和種類。（P56）壓電效應(yīng)，常用壓電材料。（P62）壓電式傳

8、感器的工作原理和特性。（P63）第五章 信號的傳輸、變換及記錄（作業(yè)題重點(diǎn)）直流電橋的平衡條件：電阻平衡。合理布片的方法和目的。（P68）交流電橋的平衡條件：電阻平衡，電容平衡。 且+=+交、直流電橋輸出電壓的區(qū)別。（P72）（放大器與濾波器）1放大器放大器應(yīng)滿足的要求及其分類。（P74）2濾波器濾波器的分類。（P80）理想濾波器。（P80）（應(yīng)變儀）1 靜態(tài)應(yīng)變儀的組成及其工作原理。（P85文字說明，P88圖5-19，熟記?。? 動態(tài)應(yīng)變儀的組成及其工作原理。（P89圖5-21熟記其名稱。）第六章 數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理的一般程序。（P99圖熟記。文字說明P123。）信號分析中，加窗的作用。（P106）應(yīng)用窗函數(shù)的主要類型。（P106）第七章 應(yīng)力應(yīng)變測量掌握單向應(yīng)力狀態(tài)，平面應(yīng)力狀態(tài)（主應(yīng)力方向已知），了解平面應(yīng)力狀態(tài)（主應(yīng)力方向未知）。最大正應(yīng)力法（角點(diǎn)法）：熟練掌握（P134）對于兩種斷面的正應(yīng)力計(jì)算方法，公式。 第