《过程装备测试技术》第2章 信号及其描述方法3.pptVIP

* 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 第二章 信号及其描述方法 2.0 信号与信息的关系 2.1 信号的分类 2.2 信号的描述方法　　　 2.3 周期信号的频谱分析 2.4 非周期信号的频谱分析 2.5 信号的时域分析 ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ 2.4 非周期信号的频谱分析 周期信号x(t)，周期为T0，则其频谱是离散谱，而相邻谐波之间的频率间隔为?ω=ω0=2π/T0。 把非周期信号： ?周期T0 →∞的周期信号 当T0→∞，则ω0=?ω→0， ?信号频谱谱线间隔?ω=ω0→0，无限缩小， ?相邻谐波分量无限接近， ?离散参数nω0可用连续变量ω来代替， ?离散频谱变成了连续频谱， 所以非周期信号的频谱是连续的。 傅立叶变换对 由于ω=2π? -f 连续幅值谱 -f 连续相位谱 矩形窗函数: 矩形窗函数 例2-5:矩形窗函数WR(t)的频谱 f 时域表达式： 例2-8:求被截取的余弦信号的频谱函数 频谱分析的应用 频谱分析主要用于识别信号中的周期分量，是信号分析中最常用的一种手段。 案例：在齿轮箱故障诊断 通过齿轮箱振动信号频谱分析，确定各频率分量，然后根据机床转速和传动链，找出故障齿轮。 案例：螺旋浆设计 可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临界转速，确定螺旋浆转速工作范围。 2.5 信号的时域波形分析 信号的时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器直接显示信号波形，读取特征参数。 t A 1. 周期T，频率f=1/T T 2. 峰值P，峰-峰值Pp-p P Pp-p 随机信号 在工程实际中，随机信号随处可见，如气温变化、机器振动的变化等，即使同一机床同一工人加工相同零部件，其尺寸也不尽相同。 A 3. 均值与绝对均值 均值 0 t 均值：反映了信号变化的中心趋势，也称之为直流分量。 绝对均值 4. 有效值与均方值 有效值 均方值（平均功率） 5. 方差 信号x(t)的方差定义为： t x(t) 6. 标准差 7. 概率密度函数 表示瞬时幅值落在某指定范围内的概率，因此是幅值的函数。 8. 波形分析的应用 超门限报警 信号类型识别 信号基本参数识别 Pp-p 案例1：旅游索道钢缆检测 超门限报警 电磁法钢缆无损检测 案例2：汽车速度检测 归一化函数 * 在机床齿轮箱故障诊断中，可以通过测量齿轮箱上的振动信号，进行 频谱分析，确定最大频率分量，然后根据机床转速和传动链，找出故障齿轮。再 例如，在螺旋浆设计中，可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临界转速， 确定螺旋浆转速工作范围。  * 先讲解课后习题1-1，再学习论文“频谱分析法在齿轮箱故障诊断中的应用（锦州石化公司研究所）” * * 均值：T为样本长度，观测时间； * 均方值：反映信号的能量或强度； * 电磁法钢缆无损检测是一种尖端的无损的钢缆安全评估分析系统，适用于时实的钢缆质量监测和分析。现有的钢缆无损检测仪器都有所谓的双功能型。这就是说仪器能同时检测钢缆的局部缺陷（LF：Localized?Flaws）和钢缆的横断面缺陷（LMA：Loss?of??Metallic?Cross-Sectional?Area）,?我们注意到LF通常是由钢缆的内外断丝和点蚀的小坑所造成的，而LMA主要是由纲缆的内外腐蚀和金属疲劳所造成的。 * * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 * 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 过程检测技术 第二章 信号及其描述方法 归一化函数 * 在机床齿轮箱故障诊断中，可以通过测量齿轮箱上的振动信号，进行 频谱分析，确定最大频率分量，然后根据机床转速和传动链，找出故障齿轮。再 例如，在螺旋浆设计中，可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临界转速， 确定螺旋浆转速工作范围。  * 先讲解课后习题1-1，再学习论文“频谱分析法在齿轮箱故障诊断中的应用（锦州石化公司研究所）” * * 均值：T为样本长度，观测时间； * 均方值：反映信号的能量或强度； * 电磁法钢缆无损检测是一种尖端的无损的钢缆安全评估分析系统，适用于时实的钢缆质量监测和分析。现有的钢缆无损检测仪器都有所谓的双功能型。这就是说仪器能同时检测钢缆的局部缺陷（LF：Localized?Flaws）和钢缆的横断面缺陷（LMA：Loss?of??Metallic?Cross-Sectional?Area）,?我们注意到LF