测试技术_第一章new分析

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贾民平主编测试技术_第二版第一章1-4

复指数函数
( t t 0 ) e j 2 f t j 2 f t ( f f ) 0 e
0
各频率成分移相
( f ) 平移到f0
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
3. 谐波函数的频谱
由于正、余弦函数不满足绝对可积条件，故不能直接利用定义式进行傅氏变换，需要引入函数。

x (t ) (t )dt x (0),

x (t ) (t t 0 )dt x (t0 )
(3) 卷积性
x( t )* ( t ) x( ) ( t )d x( t )

x( t )* ( t t0 ) x( ) ( t t0 )d x( t t0 )

函数是一个理想函数，是物理不可实现信号。
1.3 几种典型信号的频谱
华中科技大学机械学院
机械工程测试技术
(2) 函数特性（采样性质） ①乘积性
x ( t ) ( t ) x (0) ( t ),
②积分性
x ( t ) ( t t 0 ) x ( t 0 ) ( t t 0 )
k
k 0, 1, 2,
1 Ts
e
k ej2 kf s t
k

ck e j2 kf s t
fs 1 Ts
-j2 kf s t
j2 kf s t
1 ck Ts ��

第一章测试技术概论

dy(t) a1 + a0 y(t) = b0 x(t) dt
+ y(t) =
(2-34)
视为一阶测量系统的微分方程的通式,可改写为 b a dy(t)
1 0
a0 dt
a0
x(t)
式中 a1 a 0 ——具有时间的量纲,称为系统的时间常数,一般记为 τ ;
b0 a 0——系统的灵敏度s,具有输出/输入的
An
● ● ● ● ● ●
0
ω0(f0) ω2(f2)
ω(f)
相位谱图(Phase Spectrum) 以圆频率 ω(或频率f)为横坐标,纵坐标 0 为幅值的图
φ(n)
● ● ● ●
ω1 ω2 ω3
ω(f)
● ●
说明: ● ■幅值谱图和相位谱图均由一系列谱线组成,每一个谱线组成对应周期量的一个谐波.
当
ω0 = ω → dω T0 → ∞,时,有nω0 → ω 求和运算变成积分运算
X (ω ) = ∞ x(t ) e jωt dt ∫∞ 有 ∞ j ωt 1 x(t ) = 2π ∫ X (ω ) e dω ∞
二.傅立叶变换的主要性质 1.线性叠加性
ax(t ) + by (t ) aX ( f ) + bY ( f )
(2)微分性质若X (t)→ y (t),则
即,系统对输入微分的响应,等同于对原输入响应的微分.
(3)积分性质若x(t)→y(t), 即,当初始条件为零时,系统对输入积分的响应等同于对原输入响应的积分. (4)频率不变性若输入为正弦信号: x (t)=Asinωt 则输出函数必为 : y(t)=Bsin(ωt±) 上式表明,在稳态时线性系统的输出,其频率恒等于原输入的频率,但其幅值与相角均有变化.

《测试技术基础》课件第1章

以商业用电子秤为例来说明测试技术与测试系统的概念。待秤物品置于秤盘上，与秤盘接触的荷重传感器感受被测重量的信息并将其转换为电参量的变化，经信号调理电路（如电桥）转换为便于传输、处理的电信号，再经模/数转换和运算处理单元对电信号进行处理，最后显示或记录出被秤物的重量及相关信息。此例表明，典型的测试系统组成通常如图 1.1所示。
第1章绪论
1.1 课程内容 1.2 本课程的特点及任务要求
1.1 课程内容
测试是具有试验性质的测量；试验是对未知事物探索认识的过程；测量则是为确定被测对象量值而进行的实验过程。
测试技术有时也称检测技术，又称广义测量，即将被测量（信号）转换为可检测、传输、处理、显示或记录的量，再与标准量比较的过程。测量过程中各环节由专门的设备来完成，这些设备组成的系统通常称为测试系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
图1.1 测试系统的组成框图
1.2 本课程的特点及任务要求
通过本课程的学习，学生应做到：（1）掌握测试技术的基本理论；（2）熟练掌握测试系统静、动态特性的评价方法和实现不失真测试的条件；（3）掌握常用传感器及其调理电路的工作原理、性能并能合理地选用；（4）具有设计测试方案、分析和处理测试信号的能力。

测试技术-第一章信号及其描述

2014-4-23
《测试技术》讲义
6
2014-4-23
《测试技术》讲义
7
能量信号和功率信号
在非电量测量中，常把被测信号转换为电压或电流信号来处理。显然，电压信号加到电阻R上，其瞬时功率 P(t ) x 2 (t ) / R 。当R=1 时， P(t ) x 2 (t ) 。瞬时功率对时间积分就是信号在该积分时间内的能量。依此，人们不考虑信号实际的量纲，而把信号的平方及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。当 x(t ) 满足 2 x (1—4) (t )dt 时，则认为信号的能量是有限的，并称之为能量有限信号，简称能量信号，如矩形脉冲信号、衰减指数函数等。
2014-4-23 《测试技术》讲义 5
连续信号和离散信号
连续信号：若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的 (图1—3a)。离散信号：若独立变量取离散值。图1-3b是将连续信号等时距采样后的结果，就是离散信号。离散信号可用离散图形表示，或用数字序列表示。连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。若独立变量和幅值均取连续值的信号称为模拟信号。若离散信号的幅值也是离散的．则称为数字信号。数字计算机的输入、输出信号都是数字信号。
，
把周期函数x(t)展开为傅里叶级数的复指数函数形式后，可分别以 cn 和 n 作幅频谱图和相频谱图；也可以分别以cn的实部或虚部与频率的关系作幅频图，并分别称为实频谱图和虚频谱图(参阅例1—2)。比较傅里叶级数的两种展开形式可知：复指数函数形式的频谱为双边谱(ω从-∞到 +∞)，三角函数形式的频谱为单边谱(ω从0 到+∞)；两种频谱各谐波幅值在量值上有 A c c0 a0 。双边幅频谱确定的关系， 2 ，为偶函数，双边相频谱为奇函数。

测试技术课件第一章X

引言
了解软件测试的定义和重要性，以及软件测试的历史。掌握软件测试在软件开发中的核心作用。
软件测试基础
软件开发生命周期
深入了解软件开发的各个阶段和其对软件测试的影响。
测试目标和原则
明确测试的目标和遵循的原则，以确保高质量的软件产品。
测试分类
探索不同类型的测试，如功能测试、性能测试和安全测试。
测试技术课件第一章X
# 测试技术课件第一章X 大纲 ## 引言 - 软件测试的定义和重要性 - 软件测试的历史 ## 软件测试基础 - 软件开发生命周期 - 测试目标和原则 - 测试分类 ## 测试过程 - 测试计划和策略 - 测试设计 - 测试执行 - 缺陷管理和跟踪 ## 测试工具和自动化 - 常用测试工具介绍 - 自动化测试的原理和方法
自动化测试的原理和方法
了解自动化测试的原理和方法，以编写可靠、可维护的自动化测试脚本。
结论
展望软件测试的未来发展方向，并对本章内容进行总结。
测试过程
1
测试计划和策略
制定测试计划和策略，以确保测试
测试设计
2
的全面性和有效性。
使用测试技术和方法设计测试用例
和测试场景。
3
测试执行
执行测试用例，记录测试结果，并
缺陷管理和跟踪
4
跟踪缺陷。
有效地管理和跟踪发现的缺陷，确保及时修复。
测试工具和自动化
常用测试工具介绍
介绍常用的测试工具，如JIRA、Selenium和 Jenkins。

现代分析测试技术

检测试样物质中受激分子产生的荧光或磷光的分析技术。旋光和圆二色性光谱（ORD and CD）
通过分子对不同偏正光吸收的差异作手性分子检测的分析技术。
14
现代分析测试技术概述
• X－射线光谱技术
• X—射线荧光光谱
检测分子受X—射线照射后产生的荧光谱线的分析技术。
• X—射线衍射法
检测由不同晶格结构对X—射线所产生的不同衍射角的分析技术。
40
现代分析测试技术概述
41
现代分析测试技术概述
晶体特性：原子、离子、分子在空间周期性排列而构成的固态物称晶体，晶体结构
的最小单位是晶胞，晶胞由晶轴a、b、c，及夹角、、，以及晶面h
液相色谱（LC）
利用物质在流动相（液相）和固定相（液相或固相）中的分配比不同原理的分离技术。
毛细管电泳（CE）
以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，根据样品中各组分间的趟度或分配行为上的不同进行分离的技术。
18
现代分析测试技术概述
联用技术
色谱—质谱联用技术色谱—核磁共振波谱联用技术色谱—红外吸收光谱联用技术
9
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术的分类
电化学技术光分析技术质谱与能谱技术色谱技术联用技术显微技术热分析技术
10
现代分析测试技术概述
电化学技术
应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质来测定物质组成及含量。
电导技术利用物体、溶液电导率变化的检测技术。
电位分析根据物质电位变化和电极反应过程中电位变化的检测技术。
普通蒸馏水的电导率 210-6 S· cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S· cm-1 纯水的电导率 510-8 S· cm-1

测试技术第一章-信号及其描述PPT课件

0T 0
T0
2
A
anT 2 0 T T 00//22x(t)co ns0td t0
0
2 T0
b n T 2 0 T T 0 0 //2 2 x (t)sn in 0 td T t4 00 T 0 /2 A sn in 0 tdt
n 4Asi2nn2 0 n 4A
n1,3,5, n2,4,6,
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
然而，须要指出的是，实际物理过程往往是很复
杂的，既无理想的确定性，也无理想的非确定性，而
是相互参杂的．
.
13
连续时间信号与离散时间信号
连续时间信号：在所讨论的时间间隔内，对于任意时间值(除若干个第一类间断点外)都可给出确定的函数值，此类信号称为连续时间信号或模拟信号。连续信号的幅值可以是连续的也可以是不连续的。
.
…
t
37
bn4 n Asin n 2 0 4 n A
n1,3,5,
a0an0
n2,4,6,
将所求得的各系数代回到傅里叶级数展开式中。
x (t) a 2 0 n 1 ( a n cn o0 ts b n sn in 0 t)
x(t)
n2k1
n4Asinn0t
k1,2,3
4A
这种信号称为功率有限信号，简称功率信号
，但它
例如：简谐信号
.
18
信号的时域描述
定义：我们直接观测或记录的信号一般是随时
间变化的物理量，也就是以时间 t 为独立变量，
描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值随
时间变化的关系。这种以时间 t 做为独立变量
的信号的描述方法，称为时域法。描述方法：波形图：时间为横坐标的幅值变化

测试技术1.1

2018/8/3
22
b) 物理不可实现信号：在事件发生前 (t<0) 就预制知信号。
2018/8/3
23
信号的描述:
信号的时域描述与频域描述，主要是从不同的角度分析信号：信号的时域描述：其坐标横轴为时间轴，纵轴为信号的大小幅值；信号的频域描述：其坐标横轴为变化的频率，纵轴为对应频率信号的大小幅值。时域信号不能直接反映信号中的频率信息（所含频率结构、各频率成份的幅值、相位关系）。时域信号和频域信号可以通过数学工具——付立叶变换相互转换。复域描述——用在拉氏变换中。
10
信号
确定性信号
随机信号
周期信号
非周期信号
平稳随机
非平稳随机
正玄周期
2018/8/3
复合周期
准周期
瞬态
11
2、信号的分类
信号可用函数表示，有其函数图象；信号读出仪器的最终信号输出形式一般是电流或电压。静态信号与动态信号静态信号：不随时间变化；动态信号：随时间变化。动态信号又分为：连续信号与离散信号连续信号的图形为连续的曲线；离散信号的图形为离散的点或幅值。确定性信号与非确定性信号（随机信号）确定性信号可用确定的数学关系式表示；随机信号虽能测出并且用图象显示，但无法用函数表达式表示，只能用统计特征量描述。
2018/8/3
13
瞬变非周期信号在一定的时间区间内存在，或者随时间的增长而衰减至零。功率信号和能量信号以信号 x(t) 的平方 x² (t) 表示的信号的功率 P(t) ——功率信号，以及用 P(t) 对时间的积分表示信号的能量——能量信号。离散信号 x(n) 的能量定义为∑| x(n) | ² 实部信号与复部信号 ( j ) t t t x(t) = e = e cos ωt + j e sin ωt 由欧拉公式展开得到，分别为 x(t) 的实部和虚部。

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离散信号
幅值连续－采样信号幅值不连续－数字信号
第一节信号的分类与描述
3.能量信号和功率信号
P ( t1
,
t2
)
1 t2 x 2 (t )dt 当t2时间t1间t隔1 趋于无穷大
平均功率
瞬时功率信号能量
（1）若信号总能量为有 E x2 t dt
限值
称为能量有限信号，简称能量信号
平稳信号：概率密
度函数不随时间而变化的随机信号为严平
随稳信号，两阶及以下机阶次矩不随时间而变信化的随机信号为宽平
稳信号。
号
各态历经信号：任一单个样
本函数的时间平均统计特征等于该过程集合平均统计特征。
非各态历经信号：某一单个
样本函数的时间平均统计特征不等于该过程集合平均统计特征。
非平稳信号：统计特征参数随时间而变化的随机信号。
谐波信号就是我们常见的正余弦信号。余弦信号由于仅是在相位上与正弦信号相差90°，因此常将正余弦信号统一称为正弦信号或正弦波。
第一节信号的分类与描述
除了谐波信号外，常见的周期信号有：
x(t)
A
0
T0/2 T0
t
x(t)
A T0
0
T0/2
t
① 周期方波
② 周期三角波
x(t)
A
0 T0 2T0 t ③ 周期锯齿波
其周期T0为诸分量周期Ti 的最小公倍数。
第一节信号的分类与描述
周期序列：
①周期单位正弦序列
②周期锯齿序列
③周期单位脉冲序列（梳状函数）
第一节信号的分类与描述
准周期信号：由两种以上的周期信号合成的，但其组成分量的频率比不是有理数，故无法找到公共周期，因而无法按一定的时间间隔重复出现。
例如 x(t) sin 2t sin 7t
0
•瞬变非周期信号一般为能量信号
第一节信号的分类与描述

（2）信号总能量为无穷大，而信号平均功率为大于零的有限值，称为功率有限信号，简称功率信号
E x2 tdt
0
P lim 1 T /2 | x(t) |2dt T T T / 2
1
A x(t) 0
t1 t t2 t t1,t t2 A
t0
t1 t2
第一节信号的分类与描述
✓ 单边指数衰减信号
Aet t 0
x(t)
0
t0
0
✓指数衰减振荡信号
x（t）
Aet sin t t 0
x(t)
0
t0
t
第一节信号的分类与描述
W(t)
A
x(t)
1
-T
0
Tt
-T0/2 0 T0/2 t ① 矩形窗函数
第一节信号的分类与描述第二节周期信号与离散频谱第三节瞬变非周期信号与连续频谱第四节随机信号
第一节信号的分类与描述
• 信号是信息的载体，是测试系统拾取、传递、处理、分析的“操作对象”，抽取各种物理信号的共有特性：幅值、频率等进行研究是本章的内容
第一节信号的分类与描述一、信号的分类 1.确定性信号与随机信号
周期信号
确定性信号
准周期信号
信号
非周期信号瞬变信号
随机信号
第一节信号的分类与描述
❖随机信号 • 不能准确地预测其未来值，也无法用数学关系式来描
述的信号。但其值的变动服从某些统计规律。 • 可以用统计方法预测未来值。如：幅值的均值、分散
范围等。
测试技术中常用的随机信号有白噪声信号、伪随机信号
第一节信号的分类与描述
x(t)
A
0 T0/2 T0
t
④ 正弦波整流
第一节信号的分类与描述
复杂周期信号：由有限个周期信号合成，其各周期分
量之间可找到公共周期。例如，由两个周期信号合成X（t）＝sin2t＋sin3t
X(t)
t T2
T1
两分量的特征参数
角频率： 1 2(rad / s)
频率： f1
1 2
＝1
(Hz)
周期：
准周期信号的处理：一般按周期信号处理
第一节信号的分类与描述
（非周期）瞬变信号：是一些短时间作用，或随时间增长而衰减至零的信号。
❖典型的瞬变信号 ✓阶跃信号（开关量）
A t 0 x(t) 0 t 0 A
✓矩形脉冲信号
✓单位脉冲信号
(t t0 ) 0
t t0 t t0
(t
t0 )dt
x(t) t
T1 T2
准周期信号的形成：当几个无关联的周期信号混合作用时，常形成准周期信号
第一节信号的分类与描述
➢与周期信号比较共同特点：分量是简谐信号 k x（t） x(t) An sin(n0t n ) n1
t
T2
T1
T0
x(t) sin 2t sin 7t
x(t) t
T1 T2
-1
② 余弦波截断函数
x(t)
A
③ 三角窗函数
-T0/2 0 T0/2 t
第一节信号的分类与描述
从其它的视角信号还可分为： • 连续信号和离散信号 • 能量信号和功率信号
第一节信号的分类与描述
2.连续信号和离散信号 • 以独立变量（时间变量t）
的取值是否连续来划分
连续
幅值连续－模拟信号
信号
幅值不连续－阶跃信号、脉冲信号等
定
x(t) x(t nT0 ) (n 0,1,2) ;T0为周期
性信号
非周期信号
准周期信号：由有限个周期信号合成，
但各周期分量之间无法找到公共周期。
• 可用明确的数学式描述
• 但变化无周期的信号
瞬态（瞬变）信号：在一定时间区
域内存在，或随着时间的增长而衰减至零。
第一节信号的分类与描述
常见的周期信号中最为典型的是谐波信号，如:
单自由度振动系统作无阻尼自由振动时 , 其位移 x(t) 瞬时位置
x(t ) x0 sin
kt m
0
式中x、0一一取决于初始条件的常数 ; m 一一质量 ;
k 一一弹簧刚度 ;
t 一一时刻。
周期T0 2 /
k / m，圆频率0
2
T0
k m
第一节信号的分类与描述
T1
1/
f1
2 1
(s)
2 3(rad / s)
f2
2 2
＝3
2
(Hz)
T2
1/
f2
2 2
2 3
(s)
第一节信号的分类与描述
x（t）合成后的信号：复杂周期信号
t
T2
T1
T0
合成后的周期： T0 2T1 3T2 2 (s)
结论：两个或多个频率成简单整数比的简谐信号，能够合成一个周期信号
第一节信号的分类与描述
• 可以用明确的数学关系来描述的信号确定性信号（可确定任何时刻的信号值）
0
x2 (t) et
x1(t) sint
0
x（t）
x3 (t ) X 0et sin(t )
t
第一节信号的分类与描述
周期信号：按一定的时间间隔周而复始重复出现，无
确始无终的信号，可表达为