機械工程測試技術

1、第一章第一章 信號及其描述信號及其描述 緒論緒論 測試技術的基本概念測試技術的基本概念 測試技術是實驗科學的一部分，主要研究各種測試技術是實驗科學的一部分，主要研究各種物理量的測量原理物理量的測量原理和和測量信號分析處理測量信號分析處理方法。方法。 測試技術是進行各種科學實驗研究和生產(chǎn)過程測試技術是進行各種科學實驗研究和生產(chǎn)過程參數(shù)測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。參數(shù)測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。通常先通常先將被測物理將被測物理量轉換為電量量轉換為電量，再，再對電信號進行處理對電信號進行處理和輸出。如圖所示和輸出。如圖所示的聲級計。的聲級計。 一測試技術的重要性一測試技術的重

2、要性測試技術的基本任務：測試技術的基本任務：獲取有用的信息獲取有用的信息測量：測量：確定被測物屬性量值，確定被測物屬性量值， 如：長度、重量等如：長度、重量等測試：測試：具試驗性質(zhì)的測量具試驗性質(zhì)的測量 測量測量+ +試驗試驗測試的作用：測試的作用：認識客觀世界認識客觀世界 檢驗科學理論和規(guī)律的正確性檢驗科學理論和規(guī)律的正確性測試的應用：測試的應用：工、農(nóng)、醫(yī)、國防、交通、環(huán)工、農(nóng)、醫(yī)、國防、交通、環(huán) 保、生活安全等保、生活安全等 二、測試過程和測試系統(tǒng)的一般組成二、測試過程和測試系統(tǒng)的一般組成 信息：信息：蘊涵在信號中，信號的內(nèi)容。蘊涵在信號中，信號的內(nèi)容。 非物質(zhì)的，非物質(zhì)的， 無能量。無

3、能量。 信號：信號：信息的載體信息的載體 電、光、力、聲，電、光、力、聲， 物質(zhì)的，有能量。物質(zhì)的，有能量。 例：講話（聲）、警報聲例：講話（聲）、警報聲 （聲）、烽火臺（光）。（聲）、烽火臺（光）。測試系統(tǒng)框圖測試系統(tǒng)框圖 一般說來，測試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置一般說來，測試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。和顯示記錄裝置三部分組成。 傳感器傳感器將被測物理量（如噪聲，溫度）檢出并將被測物理量（如噪聲，溫度）檢出并轉換為電量，轉換為電量，中間變換裝置中間變換裝置對接收到的電信號用硬對接收到的電信號用硬件電路進行分析處理或經(jīng)件電路進行分析處理或經(jīng)A/D變換后用軟件進行信變換

4、后用軟件進行信號分析，號分析，顯示記錄裝置顯示記錄裝置則測量結果顯示出來，提供則測量結果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。給觀察者或其它自動控制裝置。 信息提取信息提取信息調(diào)理信息調(diào)理 傳感器：傳感器：被測試量轉換為同種或別種量值輸出被測試量轉換為同種或別種量值輸出 電信號電信號 信號調(diào)理：信號調(diào)理：將來自傳感器的信號轉換成更適于將來自傳感器的信號轉換成更適于 傳輸和處理的形式傳輸和處理的形式 例：調(diào)幅、調(diào)頻例：調(diào)幅、調(diào)頻 信號處理：信號處理：對信號運算，濾波，分析對信號運算，濾波，分析 信號顯示、記錄：信號顯示、記錄：測試技術的工程應用測試技術的工程應用 在工程領域，科學實驗、產(chǎn)品開

5、發(fā)、生產(chǎn)在工程領域，科學實驗、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制等，都離不開測試技術。測試技監(jiān)督、質(zhì)量控制等，都離不開測試技術。測試技術應用涉及到航天、機械、電力、石化和海洋運術應用涉及到航天、機械、電力、石化和海洋運輸?shù)让恳粋€工程領域。輸?shù)让恳粋€工程領域。 1、工業(yè)自動化中的應用、工業(yè)自動化中的應用 a)機械手、機器人中的傳感器機械手、機器人中的傳感器 轉動轉動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。嗅覺傳感器。 測試技術的工程應用測試技術的工程

6、應用 在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。用，是其重要組成部分。密歇根大學的機械手裝配模型密歇根大學的機械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機器狗廣州中鳴數(shù)碼的機器狗b) AGV自動送貨車自動送貨車 超聲波測距傳感器、判斷超聲波測距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運動軌跡和紅外線色彩傳感器運動軌跡和AGV小車位置小車位置識別；條形識別；條形碼傳感器，碼傳感器，貨品識別。貨品識別。測試技術的工程應用測試技術的工程應用 香港理工香港理工AGV模型模型c) 生產(chǎn)加工過程監(jiān)測生產(chǎn)加工過程監(jiān)測

7、 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 切削力傳感器，加切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、聲波測距傳感器、紅外接近開關傳感紅外接近開關傳感器等。器等。密歇根大學數(shù)字化工廠密歇根大學數(shù)字化工廠測試技術的工程應用測試技術的工程應用 2、流程工業(yè)設備運行狀態(tài)監(jiān)控、流程工業(yè)設備運行狀態(tài)監(jiān)控 在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設備運行狀態(tài)關系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立設備運行狀態(tài)關系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立24小時在小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。線監(jiān)測系統(tǒng)。 石化企業(yè)輸石化企業(yè)輸油管道、儲油管道、儲油罐等壓力油罐等壓力容器的破

8、損容器的破損和泄露檢測。和泄露檢測。測試技術的工程應用測試技術的工程應用 3、產(chǎn)品質(zhì)量測量、產(chǎn)品質(zhì)量測量 在汽車、機床等設備，電機、發(fā)動機等零部件出廠時，在汽車、機床等設備，電機、發(fā)動機等零部件出廠時，必須對其性能質(zhì)量進行測量和出廠檢驗。必須對其性能質(zhì)量進行測量和出廠檢驗。 圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數(shù)圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉速等。通過對抽樣汽車的測試，及發(fā)動機轉速等。通過對抽樣汽車的測試，工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。汽車扭距測量汽車扭距測量機床加工精度測量機床加工精度測量

9、測試技術的工程應用測試技術的工程應用 4、樓宇控制與安全防護、樓宇控制與安全防護 為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化。在作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化。在樓宇中應用了許多測試技術，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫樓宇中應用了許多測試技術，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電梯運行狀況。度監(jiān)測、電梯運行狀況。 圖示為某公司樓宇自動化系圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調(diào)安全監(jiān)測、照明控制、空調(diào)控制、停車管理、水控制、停車管理

10、、水/廢水管廢水管理和電梯監(jiān)控。理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器測試技術的工程應用測試技術的工程應用 5、家庭與辦公自動化、家庭與辦公自動化 在家電產(chǎn)品和辦公自動化產(chǎn)品設計中，人們大量的應用在家電產(chǎn)品和辦公自動化產(chǎn)品設計中，人們大量的應用了傳感器和測試技術來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。了傳感器和測試技術來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。全自動洗衣機中的傳感器：全自動洗衣機中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器傳感器，透光率光傳感器(洗凈度洗凈度) 液位傳感器，電液位傳感器，電阻傳感器阻傳感器(衣物烘干檢測衣物烘干檢

11、測)。指紋傳感器指紋傳感器透光率傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器溫度傳感器測試技術的工程應用測試技術的工程應用 6、其他應用、其他應用航天航天農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)交通交通醫(yī)學醫(yī)學測試技術的工程應用測試技術的工程應用 鼠標鼠標:光電位移傳感器光電位移傳感器攝像頭攝像頭:CCD傳感器傳感器聲位筆聲位筆:超聲波傳感器超聲波傳感器麥克風麥克風:電容傳聲器電容傳聲器聲卡聲卡:A/D卡卡 + D/A卡卡軟驅軟驅:速度速度,位置伺服位置伺服7、PC機中的測試技術應用機中的測試技術應用測試技術的發(fā)展趨勢測試技術的發(fā)展趨勢1、傳感器方面、傳感器方面 a)利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學效利用新

12、發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學效應開發(fā)出的新型傳感器應開發(fā)出的新型傳感器熒光材熒光材料制作料制作的電子的電子鼻傳感鼻傳感器器生物酶血樣分析傳感器生物酶血樣分析傳感器熱熱/光光電量電量b)傳感器傳感器+嵌入式計算機嵌入式計算機 智能傳感器智能傳感器 振動網(wǎng)絡傳感器振動網(wǎng)絡傳感器嵌入式計算機嵌入式計算機智能壓力網(wǎng)絡智能壓力網(wǎng)絡傳感器傳感器智能智能傾角傾角RS232RS232傳感器傳感器IC總線數(shù)字溫度總線數(shù)字溫度傳感器傳感器測試技術的發(fā)展趨勢測試技術的發(fā)展趨勢 無線傳感器網(wǎng)絡是采用無線通信的方式將大量無線傳感器網(wǎng)絡是采用無線通信的方式將大量的傳感器節(jié)點形成一個多跳的、自組織的監(jiān)控的傳感器節(jié)點

13、形成一個多跳的、自組織的監(jiān)控網(wǎng)絡網(wǎng)絡n 無線通信傳輸，避免布線困難無線通信傳輸，避免布線困難n 直接數(shù)字化，信號可靠性高直接數(shù)字化，信號可靠性高n 自組織、維護方便、擴展性好自組織、維護方便、擴展性好 由于機組長時間生產(chǎn)厚由于機組長時間生產(chǎn)厚料，爐區(qū)快冷段冷卻料，爐區(qū)快冷段冷卻風機在長時間高溫和風機在長時間高溫和滿負荷的運行狀態(tài)下，滿負荷的運行狀態(tài)下，軸承座溫度值較高且軸承座溫度值較高且呈上升趨勢。對該軸呈上升趨勢。對該軸承進行冷卻。軸承座承進行冷卻。軸承座溫度逐漸恢復正常，溫度逐漸恢復正常，從而避免了軸承在長從而避免了軸承在長時間高溫高速運行狀時間高溫高速運行狀態(tài)下發(fā)生研磨的可能態(tài)下發(fā)生研磨

14、的可能性。性。 n冷軋廠四輥軋機軸承溫度監(jiān)測冷軋廠四輥軋機軸承溫度監(jiān)測四輥軋機的軸承溫度可以間接地反映設備的運行狀態(tài)。四輥軋機的軸承溫度可以間接地反映設備的運行狀態(tài)。軋輥軸承所處的工作環(huán)境極其惡劣，在生產(chǎn)中長期有乳化液進行噴軋輥軸承所處的工作環(huán)境極其惡劣，在生產(chǎn)中長期有乳化液進行噴淋，若用傳統(tǒng)的有線方式進行監(jiān)測，難以安全布線，無法實現(xiàn)實時淋，若用傳統(tǒng)的有線方式進行監(jiān)測，難以安全布線，無法實現(xiàn)實時監(jiān)測。監(jiān)測。 利用無線傳感器網(wǎng)絡技術，并對其進行高密封等級防護利用無線傳感器網(wǎng)絡技術，并對其進行高密封等級防護(IP68)。 測試技術的發(fā)展趨勢測試技術的發(fā)展趨勢2、測量信號處理方面、測量信號處理方面

15、計算機虛擬儀器技術計算機虛擬儀器技術 用用PC機儀器板卡機儀器板卡 代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計算機軟件用計算機軟件 代替硬件分析電路代替硬件分析電路優(yōu)優(yōu)點點我們的工作我們的工作主要傳感器和測試儀器生產(chǎn)廠商主要傳感器和測試儀器生產(chǎn)廠商2、振動、振動/噪聲傳感器噪聲傳感器 丹麥丹麥B&K（振動測量、聲學測量領域最富盛名振動測量、聲學測量領域最富盛名）http:/ 美國美國霍尼威爾霍尼威爾公司（有全球最大公司（有全球最大傳感器傳感器技術研究中心）技術研究中心） http:/ 美國國家儀器公司美國國家儀器公司(全球最大的計算機虛擬儀器生產(chǎn)商全球最大的計算機虛擬儀器生產(chǎn)商)http:/ 胡均安，曾光奇

16、，工程測試基礎，華中科技大學出版社。胡均安，曾光奇，工程測試基礎，華中科技大學出版社。賈民平、張洪廷，測試技術，高等教育出版社。賈民平、張洪廷，測試技術，高等教育出版社。 黃長藝、嚴普強，機械工程測試技術基礎，機械工業(yè)出版社。黃長藝、嚴普強，機械工程測試技術基礎，機械工業(yè)出版社。 常作升、范福均，機械工程測試技術基礎，西安交通大學出版社常作升、范福均，機械工程測試技術基礎，西安交通大學出版社 陳杰等，傳感器與檢測技術，高等教育出版社陳杰等，傳感器與檢測技術，高等教育出版社 吳正毅，測試技術與測試信號處理，清華大學出版社吳正毅，測試技術與測試信號處理，清華大學出版社 王建民，機械工程測試技術，機

17、械工業(yè)出版社王建民，機械工程測試技術，機械工業(yè)出版社 盧文祥，機械工程測試盧文祥，機械工程測試.信息信息.信號處理，華中理工大學出版社信號處理，華中理工大學出版社 樊尚春，信號與測試技術，北京航空航天大學出版社樊尚春，信號與測試技術，北京航空航天大學出版社課程特點課程特點1、熟練地對信號進行頻域分析，系統(tǒng)掌握系統(tǒng)的、熟練地對信號進行頻域分析，系統(tǒng)掌握系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性尤其是動態(tài)特性的分析和評價方法，靜、動態(tài)特性尤其是動態(tài)特性的分析和評價方法，了解常用傳感器的信號轉換原理，信號轉換的基本了解常用傳感器的信號轉換原理，信號轉換的基本方法。方法。2、測試技術所涉及的學科范圍較廣。、測試技術所涉及的學

18、科范圍較廣。3、本課程的理論性和實踐性都很強。、本課程的理論性和實踐性都很強。 第二章第二章 信號及其描述信號及其描述 第一節(jié)第一節(jié) 信號的分類與描述信號的分類與描述 一、信號的分類：一、信號的分類：（一）確定性信號（一）確定性信號：確定函數(shù)：確定函數(shù)x(t)或表格表示或表格表示 周期信號周期信號: : x（t）=x (t+nT) （n=1,2,3,.） 00( )cos()kx txtmmkT002周期信號周期信號簡單周期信號簡單周期信號復雜周期信號復雜周期信號非周期信號：非周期信號：準周期信號，瞬變信號準周期信號，瞬變信號（瞬變非周期信號）（瞬變非周期信號）準周期信號準周期信號: :由多個

19、周期信號合成，但各信號頻率不成由多個周期信號合成，但各信號頻率不成公倍數(shù)。如：公倍數(shù)。如：)2sin()sin()(tttx瞬變信號（瞬變非周期信號）瞬變信號（瞬變非周期信號）: :持續(xù)時間有限的信號持續(xù)時間有限的信號 如如)2sin()(t fAetxt 非確定性信號非確定性信號( (隨機信號隨機信號) )：無法用無法用x(t)描述，不能準確描述，不能準確預測其未來瞬時值，但具某些統(tǒng)計特性，用概率統(tǒng)計預測其未來瞬時值，但具某些統(tǒng)計特性，用概率統(tǒng)計方法由過去估計未來。例：天氣預報，樹葉在風中的方法由過去估計未來。例：天氣預報，樹葉在風中的飄動飄動噪聲信號噪聲信號(平穩(wěn)平穩(wěn))噪聲信號噪聲信號(非

20、平穩(wěn)非平穩(wěn))統(tǒng)計特性變異統(tǒng)計特性變異（二）連續(xù)信號二）連續(xù)信號：獨立變量取值連續(xù)，幅值：獨立變量取值連續(xù)，幅值 可以連續(xù)也可以離散可以連續(xù)也可以離散 離散信號：離散信號：獨立變量取值離散獨立變量取值離散幅值連續(xù)幅值連續(xù)幅值不連續(xù)幅值不連續(xù)采樣信號采樣信號模擬信號：模擬信號：獨立變量和幅值均連續(xù)獨立變量和幅值均連續(xù)數(shù)字信號：數(shù)字信號：若離散信號的幅值也是離散若離散信號的幅值也是離散幅值連續(xù)幅值連續(xù)采樣信號采樣信號能量信號：能量信號： 例：矩形脈沖信號，衰減指數(shù)信號例：矩形脈沖信號，衰減指數(shù)信號功率信號：功率信號： 例：單自由度振動系統(tǒng)作無阻尼自由振動例：單自由度振動系統(tǒng)作無阻尼自由振動 dttx

21、)(2dttx)(2121tt 21)(2ttdttx定義討論上述兩個式子，只可能出現(xiàn)兩種情況：討論上述兩個式子，只可能出現(xiàn)兩種情況：( (有限值有限值) ) ( (有限值有限值) ) 滿足滿足式的稱為能量信號，滿足式的稱為能量信號，滿足式稱功率信號。式稱功率信號。 E00 P P0 E定義：一般說來，能量總是與某一物理量的平方成正比定義：一般說來，能量總是與某一物理量的平方成正比。令令R = 1 ，則在整個時間域內(nèi)，實信號，則在整個時間域內(nèi)，實信號f(t)的的 2220000d)(1limTTTttfTP平均功率平均功率 222000d)(limTTTttfE能量能量 二、信號的二、信號的時

22、域時域描述和描述和頻域頻域描述描述 為什么要對信號進行頻域描述？為什么要對信號進行頻域描述？信號的時域與頻域描述是否包含同樣的信息量？信號的時域與頻域描述是否包含同樣的信息量？ 1. .時域描述：時域描述：以時間為獨立變量以時間為獨立變量 ，反映信號，反映信號 幅值幅值時間時間變化的關系變化的關系 不能提示信號的頻率組成不能提示信號的頻率組成 2.頻域描述：頻域描述：信號的信號的頻率組成及其幅值相角頻率組成及其幅值相角之之 大小大小 揭示：揭示：幅值幅值頻率，頻率， 相位相位頻率頻率 幅頻譜幅頻譜 相頻譜相頻譜 )cos(000tx 簡諧信號及其三個要素 幅值 頻率 相角 n時域描述：直接觀測

23、或記錄到的信號，以時間時域描述：直接觀測或記錄到的信號，以時間為獨立變量的，稱其為信號的時域描述。為獨立變量的，稱其為信號的時域描述。000( )()02( )02x tx tnTTAtx tTAt 頻域描述：以頻率作為變量的，頻域描述：以頻率作為變量的，稱其為信號的頻域描述。稱其為信號的頻域描述。周期信號與離散頻譜狄里赫里條件狄里赫里條件:（1）函數(shù)在一周期內(nèi)極大值與極小值為有限個。）函數(shù)在一周期內(nèi)極大值與極小值為有限個。（2）函數(shù)在一周期內(nèi)間斷點為有限個。）函數(shù)在一周期內(nèi)間斷點為有限個。（3）在一周期內(nèi)函數(shù)絕對值積分為有限值）在一周期內(nèi)函數(shù)絕對值積分為有限值 。 dttfT0)(即即T：周

24、期。注意：周期。注意n的取值：周期信號的取值：周期信號“無始無終無始無終”傅里葉展開的意義：理論意義：復雜的周期函數(shù)用簡單的三角級數(shù)表示；應用意義：用三角函數(shù)之和近似表示復雜的周期函數(shù)。周期信號傅里葉級數(shù)的三角函數(shù)形式周期信號傅里葉級數(shù)的三角函數(shù)形式)sincos()(0100tnbtnaatxnnn（n=1, 2, 3，） 220)(1TTdttxTa 220cos)(2TTntdtntxTa 220sin)(2TTntdtntxTb 式中 -周期；w0-基頻, w0=2/T。(1)周期偶函數(shù)只含直流和余弦項000naa(2)周期奇函數(shù)只含正弦項0nb 三角函數(shù)展開式的另一種形式 )cos(

25、)(100nnntnAatxN 次諧波 些不 N 次諧波的相角 些不 N 次諧波的頻率 些不 N 次諧波的幅值 些不 信號的均值， 直流分量 些不 , 3, 2, 1arctg22nabbaAnnnnnn 周期信號可以看作均值與一系列諧波之和-諧波分析法n傅里葉展開的意義：q理論意義：復雜的周期函數(shù)用簡單的三角級數(shù)表示；q應用意義：用三角函數(shù)之和近似表示復雜的周期函數(shù)。頻譜圖 nAn0 20 2 周期信號的頻譜三個特點： 離散性 諧波性 收斂性例例1：求周期性非對稱周期方波的傅立葉級數(shù)并畫出頻譜圖 t x(t) -A A T 非對稱周期方波 周期方波 解：信號的基頻T20 奇函數(shù)：00naa

26、為偶數(shù)為奇數(shù)nnnAnnAttnATttntxTbTTTn04cos12dsin4dsin)(2200220 t 的偶函數(shù) nAbbaAnnnn422，2n ), 5 , 3 , 1(n n次諧波的幅值和相角最后得傅立葉級數(shù)), 5 , 3 , 1()2cos(4)(0ntnnAtxn n An A434A 54A 2 0 30 50 幅頻譜圖 相頻譜圖頻譜圖t=0, t=T周期性非對稱方波的1，3，5，7次諧波 定理(收斂定理，狄利赫里充分條件) 設f(x)是周期為2的周期函數(shù)，如果它滿足： (1)在一個周期內(nèi)連續(xù)或只有有限個第一類間斷點， (2)在一個周期內(nèi)至多只有有限個極值點，則f(x)

27、的傅里葉級數(shù)收斂，并且 當x是f(x)的連續(xù)點時，級數(shù)收斂于f(x)；收斂定理： 當 x 是 f(x)的間斷點時，級數(shù)收斂于21f(x0)f(x0) 例1 設f(x)是周期為2的周期函數(shù)，它在, )上的表達式為.0 , 1 , 0 , 1)(xxxf將f(x)展開成傅里葉級數(shù) 解 所給函數(shù)滿足收斂定理的條件， 函數(shù)f(x)的傅里葉級數(shù)在 f(x)的連續(xù)點x(xk) 處收斂于f(x)，在f(x)的間斷點xk(k0, 1, 2, ) 處收斂于21f(x0)f(x0)21(11)0，tusin4 )3sin31(sin4ttu )5sin513sin31(sin4tttu )7sin715sin51

28、3sin31(sin4ttttu )7sin715sin513sin31(sin4)( tttttu)0,( tt)9sin917sin715sin513sin31(sin4tttttu 三角函數(shù)系中任何兩個不同的函數(shù)的乘積在區(qū)間, 上的積分等于零，即三角函數(shù)系的正交性：三角函數(shù)系： 1，cos x，sin x，cos 2x，sin 2x， ，cos nx，sin nx， sin kxsin nx dx 0 (k，n 1，2， ，kn)，sin kxcos nx dx 0 (k，n 1，2， )，sin nx dx 0 (n 1，2， )，cos nx dx 0 (n 1，2， )，, 0si

29、nsin nmnmnxdxmx, 0coscos nmnmnxdxmx222222csccot1sectan11cossin1、平方關系sincoscotcossintan2、商數(shù)關系1seccos1cscsin1cottan3、倒數(shù)關系積化和差公式： sinsin=-cos(+)-cos(-)/2 coscos=cos(+)+cos(-)/2 sincos=sin(+)+sin(-)/2 cossin=sin(+)-sin(-)/2 21 cos22cos21 cos22sin1、兩角和、差角的余弦公式、兩角和、差角的余弦公式cos)coscossinsin(cos)coscossinsin

30、(2、兩角和、差角的正弦公式、兩角和、差角的正弦公式sin)sincoscossin(sin)sincoscossin(3、二倍角的正、余弦公式、二倍角的正、余弦公式2222cos2cossin2cos1 1 2sin sin22sincossincosxbxa化化 為一個角的三角函數(shù)形式為一個角的三角函數(shù)形式sincosxbxa222222sincosbabxxababa令令2222cossinabbaba22cossisc sninoabxx22sinabx22cosabx周期信號傅里葉級數(shù)的復指數(shù)形式周期信號傅里葉級數(shù)的復指數(shù)形式n歐拉公式歐拉公式wtjwtjwtesincoswtjwt

31、jwtesincos2cosjwtjwteewtjeewtjwtjwt2sin1j eix=cosx+isinx，e是自然對數(shù)的底，i是虛數(shù)單位。它將三角函數(shù)的定義域擴大到復數(shù)，建立了三角函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的關系，它在復變函數(shù)論里占有非常重要的地位。 n傅立葉級數(shù)的復指數(shù)形式), 3, 2, 1, 0()(0nectxntjnn 2200)(1TTdttxTac dtetxTjbacTTtjnnnn220)(12 復數(shù)傅里葉系數(shù)的表達式其中an，bn的計算公式與三角函數(shù)形式相同，只是n包括全部整數(shù)。 nnaa nnbb 一般cn是個復數(shù)。因為an是n的偶函數(shù)，bn是n的奇函數(shù)，因此 即：實部相等，

32、虛部相反，cn與與c-n共軛。共軛。nnnncc;傅里葉級數(shù)系數(shù)之間的關系傅里葉級數(shù)系數(shù)之間的關系22)(22nnnnAbac等于三角函數(shù)模的一半nnnab arctg 2nnAc nnnnnababarctgarctg 與三角函數(shù)形式中的相角相等 00210nA1A2An2nc211Ac 222Ac 002 02 002 0022112n1單邊頻譜 雙邊頻譜 角速度按其旋轉方向可以為正或負，一個向量的實部可以看成為兩個旋轉方向相反的矢量在其實軸上投影之和，而虛部則為虛軸上投影之差。中點中點 信號頻域分析是采用傅立葉變換等方法將時域信信號頻域分析是采用傅立葉變換等方法將時域信號號 變換為頻域信

33、號變換為頻域信號 ，從而幫助人們從另一個，從而幫助人們從另一個角度來了解信號的特征。角度來了解信號的特征。 )(tx)( fX大型空氣壓縮機傳動裝置故障診斷大型空氣壓縮機傳動裝置故障診斷頻譜分析的應用頻譜分析的應用 頻譜分析主要用于識別信號中的周期分量，是頻譜分析主要用于識別信號中的周期分量，是信號分析中最常用的一種手段。信號分析中最常用的一種手段。案例：案例：在齒輪箱故障診斷在齒輪箱故障診斷通過齒輪箱振動信號頻譜分析，通過齒輪箱振動信號頻譜分析，確定最大頻率分量，然后根據(jù)確定最大頻率分量，然后根據(jù)機床轉速和傳動鏈，找出故障機床轉速和傳動鏈，找出故障齒輪。齒輪。案例：案例：螺旋漿設計螺旋漿設計

34、可以通過頻譜分析確定螺旋漿可以通過頻譜分析確定螺旋漿的固有頻率和臨界轉速，確定的固有頻率和臨界轉速，確定螺旋漿轉速工作范圍。螺旋漿轉速工作范圍。23 非周期信號與連續(xù)頻譜非周期信號與連續(xù)頻譜n分兩類：na.準周期信號n定義：由沒有公共周期（頻率）的周期信號組成n頻譜特性：離散性，非諧波性n判斷方法：周期分量的頻率比（或周期比）不是有理數(shù)twt00sin)2sin(nb.瞬變非周期信號 t x(t) t t x(t) x(t) 幾種瞬變非周期信號一傅立葉變換一傅立葉變換非周期信號可看作為周期信號 T時， 0200T時的信號， 00其為頻率間隔， 其頻譜是連續(xù)的。 設一個周期信號x(t) ，在（

35、2/0T2/0T， ）區(qū)間以傅立葉 級數(shù)表示： 演變思路：視作周期為無窮大的周期信號000000002022021( )( )1( )( )TjntjntTnnnTjntjntTnx tc ecx t edtTx tx t edt eT dedtetxtxtjtj)(21)( x(t)的的傅傅里里葉葉變變換換X() 定義x(t)的傅里葉變換X()dtetxXtj)()( X()的傅里葉反變換x(t):deXtxtj)(21)(傅立葉變換對：傅立葉變換對： 將 fw2代入，則有： ffX)(幅值譜 ff)(相位譜 ( )12j tj tXx t edtx tXed FTIFTx tX 22()(

36、 )( )( )( )( )jftjftjfXfx t edtx tX f edfX fX fe( )X f注意：nc的區(qū)別 tjnwnnectx0)(nc的量綱與信號幅值的量綱一樣，而 )( fX的量綱則與信號幅值量綱不一樣，它是單位頻寬上的幅值， 所以更確切地說 )( fX是頻譜密度函數(shù)是頻譜密度函數(shù) 2( )( )jftx tX f edf與一個非周期信號可以分解為角頻率w 連續(xù)變化的無數(shù)諧波deXtj)(21 的疊加 稱X(w)其為函數(shù)x(t)的頻譜密度函數(shù)。以頻率 f (Hz)為自變量，因為 f=w/(2 )，得dtetxfXtfj2)()( dfefXtxtfj2)()( X( f

37、 )的指數(shù)形式 )()()(fjefXfX 傅立葉變換存在的充分條件傅立葉變換存在的充分條件dttf)( )(X)(幅值頻譜圖 相位頻譜圖 頻譜圖幅值頻譜圖和相位頻譜圖：實頻譜圖ReX()和虛頻譜圖Lm()如果X(w)是實函數(shù)，可用一張X(w)圖表示。負值理解為幅值為X(w)的絕對值，相角為或(0)( )0(0)tetx tt01( )( )(0)j ttj tXx t edteedtj221( )X)()(arctg x(t)t0( )X1213)(0022例 求矩陣窗函數(shù) 的頻譜 t 1202TttTt其頻譜： 222212jftTjftTjfTjfTWft edtedteejfsinsi

38、nc及其圖形： 0sin0arctantansincossin(1) sin0sintan00cos(1) sin0sintan0coscfTcfTcfTcfT 當當反正切 y=arctanx,x（-，），y（-/2,/2） 正切 y=tanx，xk+/2,kZ，y（-，） 反正切曲線圖反正切曲線圖像與特征反余切曲像與特征反余切曲線圖像與特征線圖像與特征 拐點拐點(同曲線對稱同曲線對稱中心中心)：O(0,0) ，該，該點切線斜率為點切線斜率為1二、二、傅里葉變換的主要性質(zhì)傅里葉變換的主要性質(zhì)n（一）疊加性n（二）奇偶虛實性)()()()(22112211fXafXatxatxaFT 實偶函數(shù)的

39、傅立葉變換仍為實偶函數(shù))()(tetft222)(F0)( f(t)(F0t0實奇函數(shù)的傅立葉變換則為虛奇函數(shù))0()0()(tetetfatat222)(jF)0(2)0(2)( f(t)0222)(F22)(Ft二、二、傅里葉變換的主要性質(zhì)傅里葉變換的主要性質(zhì)n（二）對稱性 （注意翻轉）)()(fxtXFT （三）時移性質(zhì)020)()(tfjFTefXttx （幅值不變，相位隨 f 改變2ft0）( )()FTx tX ( )2()FTX tx 對稱性舉例n（四）頻移性質(zhì)n（注意兩邊正負號相反）n（五）時間尺度改變特性)()(020ffXetxFTftj )(1)(afXaatx otE2

40、 2 tfo E 2 F 2ot 2tfEo E2 22F ot4 4 tf 2Eo 2 E 4 221 F 4 尺度改變性質(zhì)舉例尺度改變性質(zhì)舉例 n （六）微分性質(zhì))()2()(fXfjdttxdnFTnn dtyxtytx)()()()()()()()()()()()(fYfXtytxfYfXtytxFTFT （七）卷積性質(zhì) （1）卷積定義 （2）卷積定理-atf(t)=U(t) h(t)=Ae U(t) 三、三、脈沖函數(shù)及其頻譜脈沖函數(shù)及其頻譜（一） 脈沖函數(shù)： x(t) -/2t t0 1/x(t) t /2)(t)(0ttA000)(ttt 脈沖強度（面積）1)(dtt （二）脈沖函

41、數(shù)的樣質(zhì)1脈沖函數(shù)的采性（相乘）樣質(zhì)：t t0 )(0tt t x(t) )(tx(t) )()0(tx)()(00tttx000)()(0tttttx )()()()()(0000txdttttxdttttx000( ) ( )(0) ( )( ) ()( ) ()x ttxtx tttx ttt0( ) ( )(0)( )lim( )1x tt dtxt dtS t dt)()()()()()()(txdttxdtxttx )()()()()()()(00000ttxdttttxdttxtttx 2脈沖函數(shù)的卷積性質(zhì)： 結論：平移平移 t t0 )(0tt x(t) )(0ttx（三）脈沖

42、函數(shù)的頻譜1)()()(2 dtetftftjFT 均勻幅值譜由此導出的其他由此導出的其他3個結果個結果020)(ftjFTett （利用時移性質(zhì)） ffFT1 （利用對稱性質(zhì)）)(020ffeFTtfj （對上式，再用頻移性質(zhì)）（四）正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的頻譜）0022(21)(21212cosffffeeftFTftjftj ）0022(2)(222sinffjffjeejftFTftjftj f )( ff )( f余弦函數(shù)的頻譜 正弦函數(shù)的頻譜 f0 f0 -f0 -f0 -1/2 1/2 1/2 1/2 等間隔的周期單位脈沖序列函數(shù)稱為梳狀函數(shù)，表等間隔的周期單位脈沖序列函數(shù)稱為梳狀函

43、數(shù)，表達式為：達式為： 式中式中 T Ts s 為周期，為周期，n n為整數(shù)，為整數(shù)，n=0,n=0,1, 1, 2,2,3, 3, 。因為周期脈沖序列函數(shù)為周期函數(shù)，所以可以寫成。因為周期脈沖序列函數(shù)為周期函數(shù)，所以可以寫成傅里葉級數(shù)的復指數(shù)函數(shù)形式傅里葉級數(shù)的復指數(shù)函數(shù)形式 周期單位脈沖序列的頻譜周期單位脈沖序列的頻譜( )()Sng ttnT2( )sjkf tnkg tc edt1/,ssnfTc式中系數(shù) 為：因此，有周期單位脈沖序列函數(shù)的傅里葉級數(shù)的復數(shù)因此，有周期單位脈沖序列函數(shù)的傅里葉級數(shù)的復數(shù)表達式：表達式： 根據(jù)式根據(jù)式 2222221( )1( )1SsSSsSTjkf t

44、TnsTjkf tTsscg t edtTt edtTT21( )sjkf tnsg teT可得周期單位脈沖序列函數(shù)的頻譜，可得周期單位脈沖序列函數(shù)的頻譜， 周期單位脈沖序列的頻譜仍是周期脈沖序列。時域周期周期單位脈沖序列的頻譜仍是周期脈沖序列。時域周期為為 ，頻域周期則為，頻域周期則為 ；時域脈沖強度為；時域脈沖強度為1 1，頻域脈沖，頻域脈沖強度則為強度則為 。11( )()()skksssnG ffnffTTT31 概述概述測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務的傳感器、儀器和測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務的傳感器、儀器和設備的總稱。設備的總稱。 簡單測試系統(tǒng)簡單測試系統(tǒng)(光電池光電池)V復雜測試系統(tǒng)復雜測試系

45、統(tǒng)( (軸承缺陷檢測軸承缺陷檢測) ) 加速度計加速度計 帶通濾波器帶通濾波器 包絡檢波器包絡檢波器n測試系統(tǒng)的特性就是：測量系統(tǒng)、輸入信號、輸出信號三者之間的關系 M 動態(tài)測量 靜態(tài)測量 h x(t) 靜態(tài)測量靜態(tài)測量 如果測量時，測試裝置的輸入、輸出如果測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則稱為靜態(tài)測量。信號不隨時間而變化，則稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量系統(tǒng)：靜態(tài)測量系統(tǒng)：輸入量(被測量)x、輸出量（測量結果）都是靜態(tài)量；關系：y = f(x)， 線性靜態(tài)測量系統(tǒng)：y = y0 + kx動態(tài)測量系統(tǒng)：動態(tài)測量系統(tǒng)：輸入量x(t)、輸出量y(t)：都是動態(tài)量 關系：微分方程 測量：用輸

46、出估計輸入 研究測量系統(tǒng)的目的：n使之更準確、真實地測量；a.選擇、評價測量系統(tǒng)32 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性一、誤差表達n絕對誤差：x:測量結果；Q：真值n相對誤差：,評價測量結果與真值的接近程度n引用誤差：最大允許誤差，Ym：儀器的量程表示儀器精度Qx %100%100Qx %100mnY 定度曲線： 通過實驗得到，反映靜特性靈敏度： xyS非線性度： %100max0AB yxdydxo定度曲線 yxo基準直線 定度曲線 maxBA 二、靜態(tài)特性回程誤差： yxomaxhA %100maxAh回程誤差： 基準直線的確定：最小二乘法，端基法 理想的靜特性：單值，線性，靈敏度滿足

47、要求33 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性測試系統(tǒng)的動態(tài)特性n 一、一、線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)n （一） 線線性系統(tǒng)的定義n線性系統(tǒng)（僅限于線性定常系統(tǒng)）用常系數(shù)線性微分方程描述的系統(tǒng))()()()()()(01110111txbdttxdbdttxdbtyadttydadttydammmmmmnnnnnn 系統(tǒng)階次：輸出導數(shù)的最高階次，n階 質(zhì)量 M 彈簧 剛度 K 機械振動系統(tǒng)力學模型 阻尼 系數(shù) c C 剛 度K 力)(1txk 位移)(ty )()()()(122txktkydttdycdttydm（二）線性系統(tǒng)的性質(zhì)性質(zhì)1疊加性)()()()()()()()(21212211tytytxtxtytxty

48、tx有：；若： 為常數(shù)有：若：ataytaxtytx)()()()( nnnndttyddttxdtytx)()()()(有：若： 性質(zhì)2比例特性性質(zhì)3 微分特性性質(zhì)4積分特性ttdttydttxtytx00)()()()(有：若： 性質(zhì)5頻率保持特性：輸入簡諧信號，輸出是同頻率簡諧信號頻率保持特性意義：線性系統(tǒng)的輸出、輸入具有相同的頻率成分，反之輸出、輸入具有相同的頻率成分說明系統(tǒng)是線性系統(tǒng)）n二、二、測試系統(tǒng)的動態(tài)描述測試系統(tǒng)的動態(tài)描述（一）測試系統(tǒng)對任意輸入的響應：脈沖響應函數(shù)脈沖響應函數(shù) 脈沖響應函數(shù) h(t): 測試系統(tǒng)在零初始條件下對 (t)的響應。 線性系統(tǒng) )(t )(th n

49、h(t)是系統(tǒng)的是系統(tǒng)的時域描述：對于不同系統(tǒng)，h(t)不同測試系統(tǒng)對任意輸入的響應 線性系統(tǒng) )()(tx )()(thx t t dthxty)()()()()()(thtxty（二）測試系統(tǒng)特性的頻域描述-頻率響應函數(shù))()(HthFT系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)，h(t)的傅里葉變換。 je)(jHjH幅頻特性 相頻特性 頻率響應函數(shù) 頻率特性曲線: 包括幅頻特性曲線，相頻特性曲線頻率響應函數(shù)的意義 )()()()()()(HXYthtxty兩邊傅里葉變換 此式的數(shù)學含義數(shù)學含義：由任意兩個求出另外一個兩邊傅里葉變換頻率響應函數(shù)。 )(2)(11)()(2)(11)(22nnnnjjHSjjH歸

50、 一 化形式 固有頻率： mkn 阻尼比（率） ： kmcn2 靈敏度： kkS1 已知微分方程時頻率響應函數(shù)的求法例子：二階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)二階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)：質(zhì)量-彈簧-阻尼系統(tǒng)：步驟：微分方程二階系統(tǒng)頻率特性曲線幅頻特性、相頻特性曲線：特點及，n的影響。 （1）線性坐標 （2）波德Bode圖（三）信號通過系統(tǒng)的時、頻域響應初始條件為零時，測試系統(tǒng)對諧波輸入的穩(wěn)態(tài)響應： )(jj)()(e)()(e)(e)(e)()()(xxyXjHjHXYjHXYjj輸入諧波幅值乘以頻率響應函數(shù)的模等于輸出諧波的幅值 輸入諧波相角加上頻率響應函數(shù)的相角等于輸出諧波的相角 )(cos)()()()(

51、)cos()()(iiiiijiiitxHtyeHHtxtx（1）頻域 （2）時域任意諧波輸入 )()(00ttxAty 0)(tjAejH 三、三、理想頻響函數(shù)理想頻響函數(shù)不失真測試的時域條件不失真測試的時域條件：成比例，允許時移兩邊傅里葉變換，得理想頻響函數(shù)理想頻響函數(shù)： 不失真測試的頻域條件不失真測試的頻域條件：幅頻特性等于常數(shù)；相頻特性是通過原點，斜率為-t0的斜直線。實際二階系統(tǒng)：當0.60.7，可以獲得近似滿足不失真測試條件的最寬的頻率段。 設測試系統(tǒng)的輸出設測試系統(tǒng)的輸出y(t)y(t)與輸入與輸入x(t)x(t)滿足關系滿足關系 y(t)=Ay(t)=A0 0 x(t-tx(t

52、-t0 0) ) 該系統(tǒng)的輸該系統(tǒng)的輸出波形與輸入信出波形與輸入信號的波形精確地號的波形精確地一致，只是幅值一致，只是幅值放大了放大了A A0 0倍，在倍，在時間上延遲了時間上延遲了t t0 0而已。這種情況而已。這種情況下，認為測試系下，認為測試系統(tǒng)具有不失真的統(tǒng)具有不失真的特性。特性。t tA Ax(t)x(t)y(t)=Ay(t)=A0 0 x(t)x(t)y(t)=Ay(t)=A0 0 x(t- tx(t- t0 0) )時域條件時域條件 y(t)=A0 x(t-t0) Y()=A0e-jt0X() 不失真測試系統(tǒng)條件的幅頻特性和相頻特性不失真測試系統(tǒng)條件的幅頻特性和相頻特性應分別滿足

53、應分別滿足 A()=AA()=A0 0= =常數(shù)常數(shù) ()=-t()=-t0 0做傅立葉變換做傅立葉變換 頻域定義頻域定義頻率響應函數(shù)的測定n正弦信號激勵n脈沖信號激勵n階躍信號激勵d 一般說來，檢測系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三一般說來，檢測系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。部分組成。 傳感器傳感器將被測物理量將被測物理量( (如噪聲如噪聲, ,溫度溫度) ) 檢出并轉換為電量，中間變換檢出并轉換為電量，中間變換裝置對接收到的電信號用硬件電路進行分析處理或經(jīng)裝置對接收到的電信號用硬件電路進行分析處理或經(jīng)A/DA/D變換后用軟件進變換后用軟件進行行信號分析信號分析

54、，顯示記錄裝置則將測量結果顯示出來，提供給觀察者或其，顯示記錄裝置則將測量結果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。它自動控制裝置。 測試系統(tǒng)的組成測試系統(tǒng)的組成力力位移位移 速度速度 加速度加速度 壓力壓力流量流量溫度溫度電阻式電阻式電容式電容式電感式電感式 壓電式壓電式熱電式熱電式 光電式光電式磁電式磁電式電橋電橋 放大器放大器濾波器濾波器調(diào)制器調(diào)制器解調(diào)器解調(diào)器運算器運算器 阻抗變換器阻抗變換器 筆式記錄儀筆式記錄儀光線示波器光線示波器 磁帶記錄儀磁帶記錄儀 電子示波器電子示波器 半導體存儲器半導體存儲器 顯示器顯示器 磁卡磁卡 數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀頻譜分析儀 FFT 實

55、時信號分析儀實時信號分析儀 電子計算機電子計算機 被測對象被測對象 傳感器傳感器 中間變換中間變換測量裝置測量裝置 顯示及顯示及 記錄裝置記錄裝置 實驗結果實驗結果處理裝置處理裝置 激發(fā)裝置激發(fā)裝置 第第4章章 信號的獲取信號的獲取 n41 概述概述信號的轉化：機-電，熱-電，聲-電 傳感器的定義（GB665-87）：完成轉換功能，由敏感元件和轉換元件組成。n傳感器的分類1. 按被測物理量分類:位移傳感器，力傳感器等2. 按工作原理：電阻式，電容式，壓電式等3. 按能量的傳遞方式：有源傳感器，無源傳感器以及其他分類傳感器在汽車中的應用日新月異傳感器在汽車中的應用日新月異發(fā)動機：發(fā)動機：向發(fā)動機

56、的電子控制單元（向發(fā)動機的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機的工作狀況信息，）提供發(fā)動機的工作狀況信息， 對發(fā)動機工作狀況進行精確控制對發(fā)動機工作狀況進行精確控制 溫度、壓力、位置、轉速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等溫度、壓力、位置、轉速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等 汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關鍵部件，核心技術內(nèi)容汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關鍵部件，核心技術內(nèi)容 普通轎車：約安裝普通轎車：約安裝幾十到近百只幾十到近百只傳感器，傳感器， 豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達二百余只二百余只。 底底 盤：盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉向系統(tǒng)、制動防抱死

57、系統(tǒng)等控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等 車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉速、水溫、油溫車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉速、水溫、油溫 車車 身：身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等 溫度、濕度、風量、日照、加速度、車速、測距、圖象等溫度、濕度、風量、日照、加速度、車速、測距、圖象等 例：空調(diào)機測量控制室溫例：空調(diào)機測量控制室溫被測對象被測對象：被測信息被測信息：檢測器具檢測器具：操作過程操作過程：室內(nèi)空氣室內(nèi)空氣溫度溫度溫度傳感器溫度傳感器 - 熱電阻、熱電偶熱電阻、熱電偶空氣空氣 熱敏電阻熱敏電阻 電信號電信號 處理處理 顯

58、示顯示空調(diào)機空調(diào)機傳感器在家具生活中的應用傳感器在家具生活中的應用傳感器技術在日常生活中的應用與日俱增傳感器技術在日常生活中的應用與日俱增 家用電器：家用電器： 數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦-紅外測距傳感器紅外測距傳感器數(shù)字體溫計：接觸式數(shù)字體溫計：接觸式-熱敏電阻，非接觸式熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器紅外傳感器自動感應燈：亮度檢測自動感應燈：亮度檢測-光敏電阻光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風：話音轉換電話、麥克風：話音轉換-駐極電容傳感器駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測遙控接收：紅

59、外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管辦公商務：辦公商務：可視對講、可視電話：圖像獲取可視對講、可視電話：圖像獲取-面陣面陣CCDCCD掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線陣線陣CCDCCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測電子血壓計：血壓檢測 - - 壓力傳感器壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀血糖測試儀、膽固醇檢測儀 - - 離子傳感器離子傳感器檢測技術在軍事國防上的應用檢測技術在軍事國防上的應用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器-OICW 夜視瞄準夜視瞄準機系統(tǒng)

60、：非冷卻紅外傳感器技術機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術美國國家導彈防御計劃美國國家導彈防御計劃-NMD1.1.地基攔截器地基攔截器2.2.早期預警系統(tǒng)早期預警系統(tǒng)3.3.前沿部署前沿部署( (如雷達）如雷達）4.4.管理與控制系統(tǒng)管理與控制系統(tǒng)5. 5. 衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng): 探測和發(fā)現(xiàn)敵探測和發(fā)現(xiàn)敵人導彈的發(fā)射并追蹤導人導彈的發(fā)射并追蹤導彈的飛行軌道；彈的飛行軌道；攔截器：能識別真假彈攔截器：能識別真假彈頭，敵友方頭，敵友方傳感器技術在航天領域舉足輕重傳感器技術在航天領域舉足輕重飛行器測控飛行器測控 - 檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電