第3章　液压测试信号分析与处理

3.1　信号与液压测试系统

液压测试系统主要由信号的传感部分、信号的调理、信号的显示与记录三个部分组成。通常情况下，液压测试系统是用来完成获取和传递被测量对象的各种参数（如流体压力、流量、油温等）的任务。为了得到相关被测量的各种参数，需要使用适当的转换设备将这些参数按照一定的规律转换成相应的信号，一般是电信号，再经过合适的传递介质，如电缆、光缆、传输线等，将信号传递给接收方。

图3-1所示为一个测量物体简谐振动参数的液压测试系统结构框图，图中振动的位移为x，频率为fx。采用位移传感器将振动的位移信号转换为毫伏量级的电压信号。与此同时，系统中的传感器受到频率为fn的高频信号的干扰影响，并叠加到有用信号中。采用放大器将混合信号放大到计算机能够处理和记录的电平，经过放大器后，信号由毫伏级变为伏级的电压信号。为了消除干扰信号的影响，设置低通滤波器置于放大器后，滤除高频干扰信号。经过滤波后，得到频率为fx的振动位移电压信号，再将此信号送到计算机进行处理和记录。

图3-1　简谐振动信号测试系统框图

在上述的液压测试系统中，信号转换和调理部分由放大器和低通滤波器组成，显示与记录部分由计算机组成。由于被测量的不同，液压测试系统的构成和作用原理也会有所不同。同时，液压测试任务复杂程度的不同，液压测试系统也会有简单和复杂的区别。一个较复杂的液压测试系统可以像图3-1所示那样，包含了多个功能部件，但一个简单的液压测试系统有可能只需要一个传感器就能满足要求。不管何种类型的液压测试系统，它们具有相似的信号传递特性。为了得到液压测试系统的共性规律，常略去系统的具体物理含义，而将其抽象化为一个理想模型。将变化的各种物理量，如位移、速度、压力、流量等称为信号，客观地研究信号作用于液压测试系统的变化规律，从而揭示系统对信号的传递特性。

在液压测试系统中，信号与系统是紧密相关的，信号按照一定的规律作用于系统，系统在输入信号的作用下，对它进行“加工”，并输出“加工”后的信号。通常将输入信号称为系统的激励，输出信号称为系统的响应。因此，液压测试系统的分析与信号的分析密切相关。