导图社区 传感重点--测试信号分析
传感重点测试信号分析思维导图，分享了时域分析、周期信号的频谱分析、非周期信号的频谱分析、δ函数和常见的信号频谱、随机信号及相关函数、测试装置的静态特性和动态特性、电桥计算等知识。
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测试信号分析
信号的分类
确定性信号
周期信号
简单周期信号
一般周期信号
多个简单周期信号叠加，有公共周期（T=n1T1=n2T2=······）
非周期信号
无公共周期
非确定性信号
平稳随机信号
统计特征值不随时间变化
非平稳随机信号
时域分析
自相关函数
性质
意义
揭示信号中是否含有周期成分
提取周期信息，丢失相位信息
互相关函数
表示两个信号相关性的统计量
原点到最大值的t就是系统滞后量
同频正弦信号互相关函数保留幅频率相位信息
频率等，相位差为初相位，幅值信息振幅为两个振幅乘积的一半
周期信号的频谱分析
傅里叶级数展开
三角级数（单边谱）
复指数级数（双边谱）
展开积分后将结果进行变换
欧拉公式
wT=2pi
变换后化为复数形式得到实部Cnr和虚部cnl
画频谱图
表示方法
幅频谱
取每个信号的幅值
相频谱
将正弦量全变成余弦量取每个信号的相位fi
非周期信号的频谱分析
傅里叶变换
公式
采样函数
sinc（x）=sinx/x
叠加性质
时间尺度改变性质
K>1（压缩），频带加宽，复制变小，高频成分增加，低频部分减少
时移性质
时移定理
频移性质
卷积定理
时域卷积，频域乘积；时域乘积，频域卷积
对称性质
积分微分性质
δ函数和常见的信号频谱
δ函数
δ函数具有无限宽广的频谱，在所有频段上等强度，称为均匀谱，又叫白噪声
乘积性质
采样性质
卷积性质
本质就是将x（t）移动到脉冲发生处
常见信号的频谱
矩形窗
x（t）=1
x（f）=δ（f）
复指数函数ejwt
x（f）=δ（f-f0）
正弦函数
x（f）=j1/2δ（t+t0）-δ（t-t0）
余弦函数
X（f）=1/2（δ（t+t0）+δ（t-t0））
几种频谱图
实频谱
虚频谱
单边幅频图
双边幅频谱
单边相频谱
双边相频谱
将时域表示化成频域脉冲函数形式，然后单边看时域信息，双边看频域信息
随机信号及相关函数
随机信号特征参数
均值方差均方值均方根
概率密度函数
互相关函数应用
热轧机钢带运动速度原理图
地下输油管裂损位置
自功率谱密度函数（自谱）
自相关函数的傅里叶变换
与幅值谱关系
测试装置的静态特性和动态特性
静态测量
定义
测量时，输入输出信号不随时间变化
特性指标·
静态测量是，测试装置表现得相应特性
种类
灵敏度S
输出/输入
S=Δy/Δx
非线性度
重复度
稳定性
传递函数
输出拉式量/输入拉式量
线性定常系统
叠加比例微分积分性
频率保持性
一阶系统
常见题目
由输入求输出
幅频特性为衰减倍数，相频特性为滞后度数，总体表现为输入和输出的关系
稳态响应幅值误差
由传递函数求系统灵敏度
总传递函数化尾一标准型求闭环增益
单位阶跃响应
求单位阶跃响应
单位阶跃响应+零输入响应
二阶系统
传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数关系
脉冲响应与频率响应是服饰变换对，脉冲响应与传递函数是拉氏变换对，传递函数s=jw得到频率响应函数
不失真条件
电桥计算
电桥
将电阻电容电感转换成电流电压的测量电路
作用
同定义
分类
直流电桥
平衡条件
电桥相对两臂电阻乘积相等
连接方式
半桥单臂
半桥双臂
全桥
交流电桥
和差性质
常用公式
泊松比
横向正应变与轴向正应变的比值
应变片问题
各种类型传感器
测试系统
测试是测量和试验的综合
组成
传感器
信号接收，非电量转为电量
中间变换装置
信号调制
显示记录装置
信号输出
敏感元件
转换元件
转换电路
选用原则
电阻式传感器
电位器式传感器
测量线位移角位移
电阻应变式传感器
金属电阻应变片
半导体应变片
电感传感器
自感式
可变磁阻式
涡流式
互感式
压电式传感器
原理
常用压电材料
压电陶瓷
压电晶体
无机压电材料
常考题
霍尔传感器
霍尔效应
金属或者半导体薄片放置在磁场中，有电流流过时，在垂直于磁场和电流方向产生电动势
热电偶
常考
电容传感器
变极距式
变面积式
变介电常数式
注意：t变到w需要加1/2pi
解题思路
1.三角形式
求a0，an，bn
得到级数表达式
画幅频图
正弦转成余弦形式
画相频图
2.复指数形式
求cn
运用两个公式化简
将结果用复数形式表示得到实部虚部
求幅频相频
统计特征值
均方根ux2
方差σx2
平均值μx2
关系
均方根Xrms
