Scurte informații despre testarea tehnologică a materialului. Efectuarea de teste tehnologice. Testare optică și fizică

Manualul conturează bazele teoriei semnalelor deterministe și aleatorii, circuitelor liniare și neliniare cu parametri constanți, filtrarea optimă și discretă a semnalelor, precum și auto-oscilatoare. Pe lângă materialul teoretic, sunt oferite întrebări de control. exemple detaliate de rezolvare a problemelor, precum și sarcini pentru rezolvare independentă (cu răspunsuri).
Recomandat de Asociația Educațională și Metodologică a Universităților Federația Rusă privind educația în domeniul ingineriei radio, electronică, inginerie biomedicală și automatizare ca manual pentru studenții de la nivel superior institutii de invatamant studenţi în direcţia 210400 „Inginerie radio”.

Seria Fourier trigonometrică.
Seria trigonometrică, armonică, care este cel mai adesea numită pur și simplu seria Fourier, ocupă un loc special printre aplicațiile de inginerie radio ale seriei funcționale: importanța descompunerii semnalului într-un sistem armonic ortogonal de funcții este determinată, în special, de natura transformarea pe care o suferă semnalul la trecerea printr-un circuit liniar staționar.

Semnalul de ieșire în acest caz este un semnal armonic cu aceeași frecvență circulară ω, care diferă de intrare în amplitudine și defazare. Dacă se cunoaște extinderea semnalului de intrare în ceea ce privește un sistem de funcții trigonometrice, atunci semnalul de ieșire poate fi obținut ca suma armonicilor de intrare transformate independent de circuit. În plus, este posibil să se utilizeze în calcule așa-numita metodă simbolică (metoda amplitudinilor complexe), binecunoscută din cursul de teorie a circuitelor.

Cuprins
cuvânt înainte
1. Principalele caracteristici ale semnalelor deterministe
1.1. Semnale, modele de semnal
1.2. Seria Fourier generalizată
1.3. Seria Fourier trigonometrică
1.4. Spectrele unor semnale periodice
1.5. Transformată Fourier și proprietățile acesteia
1.6. Transformata Fourier a unor semnale
1.7. Teoreme ale spectrului
1.8. Funcțiile spectrale ale produsului și convoluția semnalelor
1.9. Transformată Fourier a unor semnale absolut neintegrabile
1.10. Relații energetice în analiza spectrală
1.11. Analiza corelației semnalelor deterministe
1.12. Convoluția semnalelor
1.13. Analiza corelație-spectrală a semnalelor deterministe
Sarcini
2. Semnale radio modulate
2.1. Modulare. Noțiuni de bază
2.2. Semnale radio AM
2.3. Semnale radio modulate în unghi
2.4. Analiza Fourier a semnalelor radio modulate
2.5. Modularea puls-amplitudine
2.6. Modularea intrapulsului
2.7. Anvelopa complexă a semnalului radio. Funcția de corelație încrucișată a semnalelor modulate
2.8. Semnal analitic și transformată Hilbert
Întrebări de controlși sarcini
Sarcini
3. Fundamentele teoriei proceselor aleatorii
3.1. Ansamblul de implementare
3.2. Caracteristicile probabilistice ale proceselor aleatorii
3.3. Funcțiile de corelare ale proceselor aleatorii
3.4. Procese aleatoare staționare și ergodice
3.5. Caracteristicile spectrale ale proceselor aleatorii
3.6. Teorema Wiener-Khinchin
3.7. Proces aleator în bandă îngustă
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
4. Circuite liniare cu parametri constanți
4.1. Caracteristicile de frecvență și timp ale circuitelor liniare. Metode de analiză a trecerii semnalelor deterministe
4.2. Calculul răspunsurilor tranzitorii și de impuls ale unui circuit liniar
4.3. Transformarea caracteristicilor unui proces aleator într-un circuit liniar
4.4. Filtre trece-jos și înalt RC și caracteristicile acestora
4.5. Trecerea semnalelor prin circuite RC simple
4.6. Circuit oscilator unic și principalele sale caracteristici
4.7. Circuite de feedback liniar
4.8. Condiții de stabilitate a circuitului liniar
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
5. Principii de filtrare liniară optimă a semnalelor pe fundalul zgomotului
5.1. Filtrarea potrivită a semnalelor deterministe
5.2. Raportul semnal-zgomot la intrarea și ieșirea filtrului potrivit
5.3. Aplicarea filtrelor potrivite
5.4. Filtrare optimă pentru zgomotul non-alb
5.5. Filtrarea cvasi-optimă a semnalelor deterministe
5.6. Filtrarea optimă a semnalelor aleatorii
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
6. Fundamentele filtrării semnalelor discrete
6.1. Semnale analogice, discrete și digitale
6.2. Zgomot de cuantizare
6.3. teorema lui Kotelnikov
6.4. Spectrul semnalului eșantionat
6.5. Transformată Fourier discretă
6.6. Transformare rapidă Fourier
6.7. Metoda Z-transform
6.8. Algoritm de filtrare discret
6.9. Funcție discretă a sistemului de filtrare
6.10. Filtre discrete recursive și nerecursive
6.11. Forme de implementare a filtrelor digitale
6.12. Metode de sinteză a filtrelor discrete
6.13. Exemple de sinteză a filtrelor digitale
6.14. Semnale aleatorii discrete
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
7. Conversia semnalelor radio în circuite radio neliniare
7.1. Elemente neliniare
7.2. Aproximarea caracteristicilor neliniare
7.3. Impactul unui pinal armonic asupra unui element neliniar non-inerțial
7.4. Acțiune bi- și poliarmonică asupra unui element neliniar fără inerție. Conversia frecvenței semnalului
7.5. Amplificare rezonantă neliniară și multiplicare în frecvență
7.6. Obținerea oscilațiilor modulate în amplitudine
7.7. Detectarea amplitudinii
7.8. Detectarea frecvenței și fazei
7.9. Impactul unui semnal staționar aleatoriu asupra unui element neliniar fără inerție
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
8. Generarea de oscilații armonice
8.1. Sistem auto-oscilant
8.2. Echilibrul de amplitudine și echilibrul de fază
8.3. Apariția oscilațiilor în oscilator
8.4. Modul de funcționare staționar al oscilatorului
8.5. Moduri de autoexcitare moale și dure
8.6. Ecuația oscilatorului neliniar
8.7. Analiza circuitelor oscilatoare LC
8.8. Oscilatoare RC și oscilatoare cu feedback intern
Controlați întrebările și sarcinile
Sarcini
Aplicație. Răspunsuri la sarcini
Răspunsuri la problemele din capitolul 1
Răspunsuri la problemele din capitolul 2
Răspunsuri la problemele din capitolul 3
Răspunsuri la problemele din capitolul 4
Răspunsuri la problemele din capitolul 5
Răspunsuri la problemele din capitolul 6
Răspunsuri la problemele din capitolul 7
Răspunsuri la problemele din capitolul 8
Bibliografie
Index alfabetic.

Descărcare gratuită e-carteîntr-un format convenabil, urmăriți și citiți:
Descarcă cartea Circuite și semnale radio, Ivanov M.T., Sergienko A.B., Ushakov V.N., 2014 - fileskachat.com, descărcare rapidă și gratuită.

Manuale și ghiduri de studiu

1. I.S. Gonorovski. Circuite și semnale de inginerie radio. - M .: Radio și comunicare, 1986
    Descarca:    DjVu (10,8 M)

2. Popov V.P. Fundamentele teoriei circuitelor. – M.: facultate, 1985.
    Descarca:    DjVu (3,9 milioane)

3. Baskakov S.I. Circuite și semnale de inginerie radio. - M .: Liceu, 1998.
    Descarca:    DjVu (5,7 milioane)

4. Sibert U.M. Lanțuri, semnale, sisteme. În două părți. – M.: Mir, 1988.
    Descarca:    Volumul 1. DjVu (2,2 M)     Volumul 2. DjVu (2,6 M)

5. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Fundamentele analizei circuitelor radio-electronice liniare (analiza temporală). Manual, - M .: MAI, 1992.
    Descarca:    PDF (1,8 M)     DjVu (672 K)

6. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Fundamentele analizei circuitelor electronice liniare (analiza de frecvență). Tutorial. – M.: MAI, 1992.
    Descarca:    PDF (1,5 M)     DjVu (680 K)

7. Kuznetsov Yu.V., Tronin Yu.V. Circuite și semnale electronice radio liniare. Exerciții și sarcini ( tutorial). – M.: MAI, 1994.
    Descarca:    PDF (3,3 M)     DjVu (487 M)

9. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Procese tranzitorii în circuite liniare. – M.: MAI, 1992.

10. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Analiza spectrală a semnalelor (tutorial). – M.: MAI, 1988.

11. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M. Analiza spectrală a semnalelor de bandă îngustă (tutorial). – M.: MAI, 1989.

12. Latyshev V.V. Ruchev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M., Metode de analiză a trecerii semnalelor prin dispozitive de inginerie radio (manual). – M.: MAI, 1991.

13. Latyshev V.V., Ruchyev M.K., Selin V.Ya., Sotskov B.M., Conversia semnalului în circuite neliniare (manual). – M.: MAI, 1994.

Exercitiul 1. Analiza caracteristicilor de timp și frecvență ale semnalelor de impuls.
    Descarca:    PDF (243 K)     DjVu (53 K)

Sarcina 2. Analiza caracteristicilor de timp și frecvență ale semnalelor periodice.
    Descarca:    PDF (257 K)     DjVu (54 K)

Sarcina 3. Analiza trecerii semnalelor pulsate și periodice prin circuite liniare.
    Descarca:    PDF (256 K)     DjVu (56 K)

Materiale metodice

1. Sinteza și analiza filtrelor digitale folosind pachetul software MatLab
    Descarca:    PDF (457 K)     DjVu (248 K)

Materialele propuse conțin un curs de prelegeri, un set de teme pentru acasă și o lucrare trimestrială despre sinteza filtrelor selective de frecvență.
Compilator: conferențiar catedra 405 Rucev Mihail Konstantinovici.

Cursul 1 . Circuite liniare active. Circuite echivalente de bază pentru circuite liniare, active. Principalele metode de analiză a circuitelor liniare.  PDF

Cursul 2 . Amplificator de joasă frecvență. Principalele caracteristici ale ULF.  PDF

Cursul 3 . amplificator rezonant. Trecerea semnalelor radio. Efect de demodulare.  PDF

Cursul 4 . Părereîn circuite liniare. Sistem de operare pozitiv și negativ.  PDF

Cursul 5 . Conceptul de distorsiune neliniară. Stabilitatea circuitelor de feedback.  PDF

Cursul 6 . Filtre potrivite și selective de frecvență (CHF). Declarație a problemei sintezei CHIF.  PDF

Cursul 7 . Filtre Cebyshev. Sinteza filtrelor de alte tipuri.  PDF

Cursul 8 . Implementare CHIF: implementare scară, cascadă, ARC.  PDF

Cursul 9 . 9. Enunţarea problemei analizei circuitelor neliniare. Aproximarea CVC neliniar: polinom, liniar-polilinie.  PDF

Cursul 10 . Analiza spectrală a curentului de ieșire în modul cutoff.  PDF

Cursul 11 . Modulator de amplitudine și detector de amplitudine.  PDF

Cursul 12 . detector de diode. Detectoare de frecvență, fază.  PDF

Cursul 13 . Amplificare rezonantă neliniară. Înmulțirea frecvenței. Conversie de frecvență.  PDF

Cursul 14 . Semnale discrete și procesarea lor. Teorema lui Kotelnikov.  PDF

Cursul 15 . Descrierea matematică a semnalelor discrete.  PDF

Cursul 16 . Transformată Fourier discretă. Transformare Z directă.  PDF

Cursul 17 . Transformarea Z inversă. Filtre digitale.  PDF

Cursul 18 . Analiza filtrelor digitale.  PDF

Compilator: conferențiar catedra 405 Rucev Mihail Konstantinovici.

Planul lecției . 

Pentru a evalua capacitatea materialului de a percepe anumite în condiții cât mai apropiate de producție, se folosesc teste tehnologice. Astfel de evaluări sunt de natură calitativă. Ele sunt necesare pentru a determina adecvarea materialului pentru fabricarea produselor folosind o tehnologie care implică o importanță semnificativă și complexă.

Pentru a determina capacitatea materialului de tablă de până la 2 mm grosime de a rezista la operațiuni (desene), se utilizează metoda de testare pentru desenarea unei găuri sferice folosind poansoane speciale cu o suprafață sferică (GOST 10510).

Figura 1 - Schema testului pentru desenarea unei găuri sferice după Eriksen

În timpul testului, forța de tragere este fixă. Designul dispozitivului prevede terminarea automată a procesului de desenare în momentul în care forța începe să scadă (primele fisuri apar în material). O măsură a capacității unui material de a trage este adâncimea găurii alungite.

O foaie sau o bandă cu grosimea mai mică de 4 mm este testată pentru îndoire (GOST 13813). Testul se efectuează folosind dispozitivul de fixare prezentat în figura 2.

Figura 2 - Schema testului de îndoire

1 - pârghie; 2 - lesă înlocuibilă; 3 - proba; 4 - role; 5 - bureți; 6 - viciu

Proba este mai întâi îndoită la stânga sau la dreapta cu 90 0 și apoi de fiecare dată cu 180 0 în direcția opusă. Criteriul pentru încheierea testului este distrugerea probei sau realizarea unui număr dat de îndoituri fără distrugere.

Sârma din metale neferoase și feroase este testată pentru răsucire (GOST 1545) cu determinarea numărului de rotații complete înainte de distrugerea probelor, a căror lungime este de obicei de 100 * d (unde d este diametrul firului). Testul de îndoire (GOST 1579) este, de asemenea, utilizat conform unei scheme similare testului materialului din tablă. Efectuați un test de înfășurare (GOST 10447). Firul este înfășurat în spire strânse pe o tijă cilindrică de un anumit diametru.

Figura 3 - Testul înfăşurării firului

Numărul de ture ar trebui să fie între 5 ... 10. Un indiciu că proba a trecut testul este absența delaminării, exfolierii, fisurilor sau rupturii atât în ​​materialul de bază al probei, cât și în acoperirea acestuia după bobinare.

Pentru țevile cu un diametru exterior de cel mult 114 mm, se utilizează un test de îndoire (GOST 3728). Încercarea constă într-o îndoire lină a unei secțiuni de țeavă în orice mod la un unghi de 90 0 (Figura 4, poziția a), astfel încât diametrul său exterior în niciun loc să nu devină mai mic de 85% din cel inițial. GOST stabilește valoarea razei de curbură R in functie de diametrul conductei Dși grosimea peretelui S. Se consideră că proba a trecut testul dacă nu se găsesc discontinuități metalice pe ea după îndoire. Eșantioanele de țevi sudate trebuie să reziste testului în orice poziție a sudurii.

Testul de mărgele (GOST 8693) este utilizat pentru a determina capacitatea materialului țevii de a forma o flanșă cu un diametru D dat (Figura 4, poziția b). Un semn că proba a trecut testul este absența fisurilor sau rupturii după flanșare. Flanșarea cu distribuție preliminară pe dorn este permisă.

Testul de expansiune (GOST 8694) dezvăluie capacitatea materialului țevii de a rezista la deformare în timpul expansiunii într-un con până la un anumit diametru D cu un unghi de conicitate dat α (Figura 4, punctul c). Dacă, după distribuire, proba nu prezintă fisuri sau rupturi, atunci se consideră că a trecut testul.

Pentru țevi, este prevăzut un test de aplatizare la o anumită dimensiune H (figura, poziția d), iar pentru țevile sudate, GOST 8685 prevede poziția cusăturii (figura, poziția e), testul de presiune hidraulică.

Pentru a testa sârmă sau tije de secțiune rotundă și pătrată destinate fabricării șuruburilor, piulițelor și altor elemente de fixare prin metoda, se utilizează un test de tiraj (GOST 8817). Standardul recomandă un anumit grad de deformare. Criteriul de valabilitate este absența fisurilor, rupturii, delaminărilor pe suprafața laterală a probei.

Figura 4 - Scheme de testare a conductelor

a - pe cot; b - la bord; c - pentru distributie; d, e - pentru aplatizare

Pentru materialele de bară, un test de îndoire este utilizat pe scară largă: îndoire la un anumit unghi (Figura 5, poziția a), îndoire până când laturile sunt paralele (Figura 5, poziția b), îndoire până când părțile laterale se ating (Figura 5, poziția c) .

Figura 5 - Scheme de încercări la încovoiere

a - îndoiți la un anumit unghi; b - îndoiți până când părțile laterale sunt paralele; c - până când părțile laterale se ating

Capacitatea unui metal de a suferi tipuri variate deformările sunt de obicei detectate în timpul testării tehnologice a probelor. Rezultatele testelor tehnologice ale metalelor sunt judecate după starea suprafeței lor. Dacă, după testare, nu se găsesc defecte externe, fisuri, rupturi, delaminații sau rupturi pe suprafața probei, atunci metalul a trecut testul.

Testul de extrudare este utilizat pentru a determina capacitatea tablă să fie formate la rece și trase. Am pus proba] într-un dispozitiv special, în care se stoarce o gaură cu un pumn cu o suprafață sferică până când apare prima crăpătură în metal.

O caracteristică a plasticității unui metal este adâncimea găurii înainte de distrugerea metalului.

Test de îndoire suduri efectuat pentru a determina vâscozitatea unei îmbinări sudate cap la cap. Proba este montată liber pe două suporturi cilindrice și supusă la îndoire până la apariția primei fisuri. Caracteristica de duritate este mărimea unghiului de îndoire.

Se efectuează un test de îndoire la rece sau la cald pentru a determina capacitatea unei table de a accepta o îndoire dată ca dimensiune și formă. Probele de testare sunt tăiate din foaie fără tratament de suprafață.

Pentru grosimi de tablă mai mare de 30 mm, de obicei nu se efectuează un test de îndoire. O presă sau menghină este utilizată pentru a efectua un test de îndoire.

Testul de decantare la rece este utilizat pentru a determina capacitatea unui metal de a accepta o tensiune de compresiune de o dimensiune și o formă dată. Încercările se efectuează pe tije direcționate în sapă și destinate fabricării de șuruburi, nituri etc. Proba trebuie să aibă un diametru egal cu diametrul tijei testate și o înălțime egală cu două diametre de tijă. În acest test, proba este bulversată de lovituri ale unui baros la o înălțime specificată de condițiile tehnice.

Testul de aplatizare este necesar pentru a determina capacitatea benzii, barei sau tablei de a accepta o aplatizare dată.

Un test de înfășurare a firului cu un diametru de până la 6 mm este conceput pentru a determina capacitatea unui metal de a rezista la un anumit număr de spire. Sârma este înfășurată pe un dorn de un anumit diametru. După înfășurare, firul nu trebuie să aibă defecte de suprafață.

Un test de îndoire a sârmei este utilizat pentru a determina capacitatea unui metal de a rezista la îndoiri și neîndoiri repetate. Testul este supus la sârmă rotundă și tije cu diametrul de 0,8-7 mm la o viteză de aproximativ 60 de îndoire pe minut până când proba se rupe. Lungimea probei 100-150 mm.

Testul pentru blocarea dublă a acoperișului este conceput pentru a determina capacitatea tablei cu o grosime mai mică de 0,8 mm de a accepta deformarea dată în dimensiune și formă. În timpul testului, două foi sunt conectate cu o încuietoare dublă. Unghiul de îndoire, numărul de îndoituri și îndoituri ale blocării sunt indicate în specificațiile tehnice.

Este necesar un test de îndoire a țevii cu un diametru de cel mult 115 mm în stare rece sau fierbinte pentru a determina capacitatea metalului de a lua o îndoire de o dimensiune și o formă dată. O probă de țeavă de cel puțin 200 mm lungime, umplută cu nisip uscat sau umplută cu colofoniu, este îndoită la 90 ° în jurul dornului, a cărei rază este indicată în specificații.

Este necesar un test de aplatizare a țevii pentru a determina capacitatea metalului de a suferi deformarea prin aplatizare. O probă cu lungimea aproximativ egală cu diametrul exterior al țevii este aplatizată prin lovituri de ciocan (ciocan, baros) sau sub o presă la dimensiunile specificate în specificațiile tehnice.