2设备状态监测与故障诊断技术第二章 测试诊断系统组成PPT.pptVIP

设备状态监测 与故障诊断精品课程 测试诊断系统组成 （第二章　测试诊断系统组成） 设备状态监测与故障诊断技术 第二章　测试诊断系统组成 本章教学目标： 1、熟悉测试系统的组成及基本要求； 2、熟悉测试系统的传递特性； 3、熟悉工程常见的几种振动。 一、测试系统的组成及基本要求 1、 定义： 测试过程是人们从客观事物中获取相关信息的认识过程。 2、 组成 见下页 试验装置 电源 被测对象 传感器 变换及测量 装置 数据处理 装置 记录显示 装置 非电 信息 电信号 测量装置 使被测对象处于预定状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效测量 把被测量通过传感器转换为电信号，并进行处理 把输出信号进一步出来以排除干扰，并清楚估计其可靠程度，提高获得信息的置信度。 输出环节，将测得的有用信号及其变化过程显示或记录下来。 （2）比例特性 常倍数输入的输出等于原输入所得输出的常倍数。 若：x(t) y(t) 按线性系统的比例特性，对于任意常数a， 有：ax(t) a y(t) （3）频率保持特性 若输入为某一频率的简谐（正旋或余旋）信号，则系统的稳态输出必是、也只是同频率的简谐信号。 如：已知系统是线性的和其输入的频率，那么依据频率保持性，可以认定测得信号中只有与输入频率相同的成分才真正是由该输入引起的输出，而其他频率成分都是噪声（干扰信号），进而可以根据这一特性，采用相应的滤波技术，在很强的干扰下，把有用的信息提取出来。 5、测试系统的性能 精确度：指示值和被测量真值的符合程度。 稳定性：随时间或环境条件变化的稳定程度。 测量范围：所能测的范围、动态还要考虑频率。 传递特性：输入与输出的对应关系。 6、测试系统的传递特性 1）静态特性 静态测量――如果测量时，检测装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。检测装置的静态特性就是在静态测量情况下描述实际检测装置与理想定常线性系统的接近程度。 描述检测装置静态特性的主要参数有灵敏度、线性度、回程误差和稳定性等。 当测试装置的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应变化△y时,定义: S=△y/△x y x △x △y 对于理想的定常线性系统：S=△y/△x＝y/x＝常数 非线性的系统：dy/dx≠常数 灵敏度表征的是检测装置对输入信号变化的一种反应能力。 （1)灵敏度 标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。 非线性度=B/A×100% y x B A 标定曲线 拟合曲线 （2)非线性度 （3)迟滞（回程误差）－－正反行程期间输入－输出特性曲线不重合的程度，也即是测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为hmax，则定义回程误差为: et=hmax/A 产生回程误差的原因可归纳为：系统内部各种类型的摩擦、间隙及某些材料的滞后特性。 x hmax A y （4）分辨力 能引起读数登记表的指针变化一个最小分格或使数的最低位跳变一个字的输入量的增量，它是系统可能检测到得输入信号得最小增量，它仅决定于仪器得灵敏度和背景噪声电平。 2）动态响应特性 检测系统要检测的输入信号是随时间而变化的，检测系统的特性应能跟随输入信号的变化，这样才可以获得准确的输入信号，这种跟随输入信号的变化的特性就是响应特性，即是动态特性。 系统的动态特性一般通过描述系统的数学模型如微分方程、或找出系统的动态特性函数如传递函数、频率响应函数等来进行研究。 频率响应特性 ①幅频特性 ②相频特性 传递函数：输出量的拉氏变换与输入量的拉氏 变换之比值 常见系统的动态特性 ①液柱式温度计：一阶惯性 ②弹簧→质量→阻尼系统：二阶振荡 7、信号不失真传递条件 1）时域 设测试系统的输出y(t)与输入x(t)满足关系： y(t)=A0x(t-t0)――时域描述 A0、t0均为常数，这种情况下，认为测试系统具有不失真 的特性。 作为检测装置，只能当它的输出能如实地反映输入变化，即实现不失真测试时，它的测试结果才是可靠的，才能据此解决各种测试问题，因此，了解装置的不失真测试的条件是必要的。 t A x(t) y(t)=A0x(t) y(