工程测试知识总结

1、名师整理优秀资源绪论1、测试技术是测量和试验技术的统称，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号 理方法。2、工程测量可分为静态测量和动态测量。3、量：指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。量纲：代表一个实体的确定特征。量纲单位是被测量的量化基础。4、测量分为：直接测量、间接测量、组合测量。5、测量误差=测量结果一真值（1）定义:测量结果与被测量真值之差，即:测量误差（2）分类：系统误差，随机误差，粗大误差（3）表示方法：绝对误差，相对误差，引用误差，分贝误差 6、测量结果表达方式：测量结果 =样本平均值一不确定度:SX 二 x 二x = x 二x J NN_' (x -x)

2、2 3 4 5 6i 4N( N -1)N' (Xi -X)2i 4N -1P17习题0-7用上面的公式。第一章信号及其描述1、信号的分类（1）确定性信号，随机信号。确定性信号又分为：周期信号、非周期信号。（2 ）连续信号，离散信号（3 ）能量信号，功率信号第二章测试装置的基本特性1为实现某种量的测量而选择或设计测量装置时，就必须考虑这些测量装置能否准确获取 被测量的量值及其变化，即实现准确测量，而能否实现准确测量，则决定于测量装置的特性。这些特性包括静态与动态特性、负载特性、抗干扰性等。(可能出简答题)2、测量装置的静态特性指标有：线性度，灵敏度，回程误差，分辨力，零点漂移漂移。3、

3、把测量装置视为定常线性系统，则其动态特性的描述方式有：常系数线性微分方程式， 传递函数，频率特性函数。4、一阶、二阶系统(P52，老师说要做题目，可能会有计算题)系统的参数：(1)时间常数.是反映一阶系统特性的重要参数，实际上决定了该装置适用的频率范围。(2)影响二阶系统动态特性的参数是固有频率-.n和阻尼比 。如果阻尼比'选在0.60.8 之间，则系统以较短时间大约 (57)/.,进入稳态值相差±( 2%5%)的范围内。这也是很多测量装置的阻尼比取在这区间内的理由之一。5、实现不失真测量的条件(1) 时域描述：y(t)=A ox(t-to)(2) 频域描述：A( 3 ) =

4、 Ao =常数，©(3 )= -to 36、从实现测量不失真条件和其他工作性能综合来看，(1 )对一阶装置而言，时间常数.越小，则装置的响应越快，近于满足测试不失真条件的频带也越宽。所以一阶装置的时间常数.原则上越小越好。第三章常用传感器与敏感元件1可能设计电路：（1）选择传感器；（2）画示意电路图。相关习题：P126页3-102、传感器的分类方法（1）按被测物理量的不同，分为：位移传感器、力传感器、温度传感器等（2）按传感器工作原理的不同，分为:体式传感器等（3 ）按信号变换特征，分为：物性型传感器、结构型传感器（4）根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，分为：能量转感器（5 ）按

5、输出信号分类，分为：模拟式传感器、数字式传感器3、机械式传感器的优点：结构简单，可靠，使用方便，价格低廉，读数直观。 缺点：弹性变形不宜大；惯性大、固有频率低，只适用于检测缓变或静态被测量。4、 变阻器式传感器的灵敏度 S=dR/d a =ki，当导线分布均匀时，ki为一常数。变阻器式传 感器被用于线位移、角位移测量，在测量仪器中用于伺服记录仪器或电子电位差计等。5、电阻应变式传感器可以用于测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数，可分为金属电 阻应变片式、半导体应变片式两类,两者的主要区别在于：前者利用导体形变引起电阻变化, 后者利用半导体电阻率变化引起电阻的变化，半导体应变片灵敏度比金属电阻

6、应变片大_5070倍。6、 电容式传感器灵敏度计算，分极距变化型、面积变化型两种，详见课本P7980。7、 电感式传感器：（1）灵敏度计算；（2）测量应用。课本 P848、 磁电式传感器：（1） 工作原理；（2）测量应用。课本 P889、压电式传感器（1）工作原理：利用某些物质的压电效应。（2 ）常用的压电材料分为三类：压电单晶、压电陶瓷、有机压电薄膜。石英是压电单晶中 最具有代表性的。10、 热电式传感器：热电偶工作原理（课本P95）11、 光电传感器的工作基础是光电效应，光电效应按其工作原理分为外光电效应、内光电效应、光生伏打效应。了解这三种效应（课本P99100 ）。12、 了解：光纤导

7、光原理（P108），光纤传感器的特点（P110）13、了解：半导体传感器（P110116）P125126 习题。第四章信号的调理与记录1、 电桥：熟练掌握，可能有大题，课本P127133。2、调制与解调（P133）（1 ）调制的种类：幅值调制（或调幅），频率调制（或调频），相位调制（或调相）。（2 ）区分载波与调制信号：载波是高频振荡信号，调制信号是控制高频振荡的低频信号。（3 ）为什么要调制与解调：在测量过程中，一些变化缓慢的量，经传感器转换后得到的信 号是低频的微弱信号，需进行放大处理。如果直接采取直流放大会带来零漂和级间耦合等问 题，造成信号的失真。而交流放大器具有良好的抗零漂性能，所以

8、需要设法先将这些低频信号通过调制的手段变为高频信号，然后采用交流放大器进行放大，最终再采用解调的手段获取放大后的被测信号。3、幅值调制是将一个高频载波信号与被测信号相乘，使高频信号的幅值随被测信号的变化 而变化。4、 载波频率f0必须高于信号中的最高频率fmax,这样才能使已调幅信号保持原信号的频谱 图形而不产生混叠现象。5、调幅信号（幅值调制）的解调方法：同步解调，包络检波，相敏检波法。6、从构成形式上，滤波器可分为两类：有源滤波器，无源滤波器。实际滤波器的特征参数 有：截止频率，带宽 B，纹波幅度，品质因子（Q值），倍频程选择性，滤波器因数（矩形 系数）。P152 习题 4-1,5,6,7

9、,9,10。第五章信号处理初步1、 混叠：用过大的采样间隔 Ts对两个不同频率的正弦波采样的结果， 得到一组相同采样值， 无法辨识两者的差别，将其中的高频信号误认为某种相应的低频信号，出现了所谓的混叠现 象。2、 采样定理：为了避免混叠，以使采样处理后仍有可能准确地恢复其原信号，采样频率fs 必须大于最高频率fh的两倍，即f s>2f h。若不遵循采样定理，则会产生混 _3、 相关函数：可能有计算题，课本P162。4、自相关函数的作用：区别周期型号，用在故障诊断中。原理：只要信号中含有周期成分，其自相关函数在.很大时都不衰减，并且有明显的周期性； 不包含周期成分的随机信号,当稍大时，自相

10、关函数就将趋近于零。5、 对于互相关函数，同频率相关，不同频不相关。（详见课本P165第二段）6、 由互相关函数的性质表示图（课本P166）可知，.=.o时呈现最大值，时移 o反映 x（t）和y（t）之间的滞后时间。P175习题。第六章位移测量1、常见的位移传感器有哪些，各有什么特点？（1）常见的位移传感器有：滑线电阻式位移传感器，应变片式位移传感器，差动变压器式位移传感器，光电脉冲式位移传感器。一一完整的类型见课本P176表6-1。（2）特点：见课本 P176表6-1。P185186 习题。第九章应变、力与扭矩测量1、 电桥的和差特性：U0r - ；2 ；3 - ；4）（详见课本P229）4

11、2、 主应力计算公式（详见课本P232）3、 影响测量的因素及其消除方法：详见课本P232234。4、第二节-力的测量：了解，课本 P234240。5、第三节-扭矩的测量：考，课本 P240245。P245习题，重点是9-2。说明：1、以上内容依据所划重点总结，如有考题超出范围，请找习文兄2、一些不好总结的内容，指出了在课本上的页码。3、纯手工打字，如有错误，请大家指正。4、本内容纯属原创，转载请注明出处 2、周期信号的频谱的特点（1）周期信号的频谱是离散的;（2）每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，其波频率是诸分量频率的公约数；（3）各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。工程中常见的

12、周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的，因此在频谱分析中没有必要取那些次数过高的谐波分量。3、周期信号的双边幅频谱是偶函数，双边相频谱是奇函数4、非周期信号的频谱的特点（1）频谱是连续的（2）（不知，见课本 P27）5、 非周期信号幅频谱和相频谱是奇函数or偶函数？一一未在书上找到相关叙述，课本P27 。6、随机过程有平稳过程和非平稳过程之分。（1）平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程，否则为非平稳随机过 程。（2）在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征，这样的平稳随机过程叫各态历经随机过程。P41 习题 1-1，2

13、，3，4，7，8(2) 对于二阶装置，在 : 0.3 n范围内，;：c )的数值较小，且;：c ) 特性曲线接近直线。A()在该频率范围内的变化不超过10%,若用于测量，则波形输出失真很小。7、确定测量装置动态特性的测量方法：频率响应法，阶跃响应法。8、负载效应一一简答题：什么是负载效应？当一个装置联接到另一个装置上，并发生能量交换时，就会发生两种现象：(1)前装置的联接处甚至整个装置的状态和输出都将发生变化；(2)两个装置共同形成一个新的整体，该整体虽然保留其两组成装置的某些主要特征，但其传递函数发生了变化。某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为负载效应。9、减轻负载效应的措施(1) 提高后续环节(负载)的输入阻抗。