现代测试技术要点

1、 测试技术是测量和试验技术的统称。2、 工程测量可分为静态测量和动态测量3、 测试系统的通用系统框图4、 信号的定义：信息的载体、被测信号的表现形式。5、 信号的基本类型；⑴确定性信号（周期信号、非周期信号（准周期信号、瞬变非周期信号））、随机信号⑵连续信号和离散信号⑶能量信号和功率信号。6、 周期信号频谱具有：离散性、收敛性、谐波性；非周期信号频谱具有：连续性、收敛性7信号的描述方法：时域描述法和频域描述法8、 频谱分析方法：傅里叶级数的三角函数展开式法、傅里叶级数的复指数函数展开式法9、 周期信号的频谱具有三个特点：a、周期信号的频谱是离散的b、每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数c、各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。10、 随机信号的主要特征参数：a、均值、方差和均方值b、概率密度函数以自相关函数d、功率谱密度函数11、 测量装置的基本特性：静态特性、动态特性、负载特性、抗干扰性12、 测量装置的静态特性参数：a、线性度b、灵敏度c、回程误差（迟滞）d、分辨力e、零点漂移和灵敏度漂移13、 测量装置的动态特性的数学描述法：a、传递函数b、频率响应函数c、脉冲响应函数d、环节的串联和并联14、a、一阶系统：时间常数=RC、转折频率1/。一阶系统的频响函数H（）=1/（j+1）,其幅频和相频特性表达式为A（）=1/ip（）=-arctan（）15、 影响二阶系统动态特性的参数是：固有频率和阻尼比Z16、 测量装置的干扰源：a、电磁场干扰b、信道干扰c电源干扰17、 供电系统干扰及其抗干扰：A、电网电源噪声；B供电系统的抗干扰：a、交流稳压器b、隔离稳压器c、低通滤波器出独立功能块单独供电18、 信道通道的干扰及其抗干扰：A信道干扰的种类：a、信道通道元器件噪声干扰b、信号通道中信号的窜扰c、长线传输干扰B信道通道的抗干扰措施：a、合理选用元器件和设计方案b、印制电路板设计时元器件排放要合理c、在有一定传输长度的信号输出中，尤其是数字信号的传输可采用光耦合隔离技术、双绞线传输。19、 工程测量中通常把直接作用于被测量，并能按照一定方式将其转换成同种或别种量值输出的期间，称为传感器。20电阻式传感器：工作原理：把被测量转换为电阻变化的传感器。按其工作原理分为1、变阻器式（工作原理：亦称电位计式传感器，通过改变电位器触头位置，实现将位移转换为电阻R的变化。有直线位移型、角位移型和非线性型。其后接电路采用电阻分压电路）和2、电阻应变式（电阻应变式传感器分为金属电阻应变（丝式和箔式。工作原理是基于应变片发生器械变形时，其电阻值发生变化）和半导体应变片（工作原理：基于半导体材料的压阻效应，所谓压阻效应是指单品半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率p发生变化的现象）电阻应变式传感器的检测方法（a、直接用来测定结构的应变或应力b、将应变片贴于弹性元件上，作为测量力、位移、压力、加速度等物理参数的传感器））3、压阻式传感器（工作原理：和半导体应变片相同都是利用半导体材料的电阻效应，区别在于:半导体应变片是由单品半导体材料构成，后者利用半导体材料，用集成电路工艺制成的扩散电阻。用于测量力和加速度。4、典型动态电阻应变仪）。21、 电容式传感器：工作原理：将被测物理量转化为电容量变化的装置，它实质上是个具有可变参数的电容器。可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类另外可制作电容集成压力传感器。测量电路（后期处理）：（a、电桥型电路b、直流极化电路c、谐振电路d、调频电路e、运算放大器电路）可用于测量位移、压力、声。22、 电感式传感器：工作原理：将被测量转换为电感量变化的一种装置其变换是基于电磁感应原理分为自感型（可变磁阻式和涡流式（变换原理是利用金属导体在交流磁场中的涡电流效应。测量电路（阻抗分压式调幅电路及调频电路），可用于动态非接触测量））和互感型（差动变压器式传感器工作原理；利用电磁感应中的互感现象。用于压力、重量的测量）23、 磁电式传感器：工作原理：把被测物理量转换成感应电动势的一种传感器，按照结构不同分为动圈式（线速度型和角速度型）和磁阻式（用于测量转速、偏心量、振动）25、压电式传感器：工作原理：压电式传感器的工作原理是利用某些物质的压电效应（压电效应是某些晶体或多晶体受到外力作用下，产生电荷累积，当外力消除后，又恢复原来不带电状态），压电式传感器测量静态或准静态时，必须采用极高阻抗的负载，其适宜作动态测量。测量对象（压力、应力、加速度、声、超声），测量电路（后期处理）：前置放大器电路的主要用途（一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出，二是放大传感器输出的微弱电信号）；前置放大器电路有两种形式（其一是用电阻反馈的电压放大器，其输出电压与输入电压（传感器的输出）成正比；其二是带电容反馈的电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比）26、热电式传感器:工作原理：把被测量（主要是温度）转换为电量变化的一种装置，其变换是基于金属的热电效应（把两种不同的导体或半导体连接成图中所示的闭合回路，如果将他们的两个连接点分别置于温度为T及T。（假定T>T。）的热源中，则在回路内就产生热电动势，这种现象称为热电效应）按照变换方式的不同分为热电偶和热电阻传感器（金属热电阻和半导体热（热敏）电阻）27、 光电传感器：光电传感器的工作基础是光电效应（当光照射某一物体，即为光子与物体的能量交换过程，这一过程产生的电效应称为光电效应）。光电效应分为外光电效应、内光电效应和光生伏打效应。光电元件（真空光电管或光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏品体管）28、 光电传感器的应用：A模拟量光电传感器（把被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值对应关系，属于这一类的光电元件有以下几种形式：1、光源本身是被测物其能量辐射到光电元件上2、恒光源所辐射的光穿过被测物，部分被吸收，而后到达光电元件上3、恒光源所辐射的光照到被测物，由被测物反射到达光电元件上4、恒光源所辐射的光遇到被测物，而后到达光电元件上，由此改变了照射到光电元件上的光通量）B升关量光电传感器（把被测量转换成断续变化的光电流，而自动检测系统输出的为升关量或数字电信号）（数字测量角位移）辩向环节的逻辑电路图29、 光纤传感器：光纤传感器以光学测量为基础：分为强度调制、频率调制、相位调制、偏振调制等。多用于测量温度、压力、声压以及振动30、 半导体传感器：磁敏传感器、热敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器、固态图像传感器、集成传感器。31传感器的选用原则灵敏度、响应特性线性范围、可靠性、精确度、测量方法32、 电桥是将电阻、电感、电容等参量的变化转换为电压或电流输出的一种电路33、 电桥按其所采用的激励电源的类型可分为直流电桥和交流电桥；按其工作原理可分为偏置法和归零法。在测试系统中常用的电桥连接形式有单臂电桥连接、半桥连接与全桥连接。据算电桥特征：相邻臂相减、相对臂相加34调制解调调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数（幅值相位、频率）的过程解调是指从已调制信号中恢复出原低频信号的过程35、 幅值解调的方法通常有：同步解调（要有性能良好的乘法器，否则会引起信号失真）、包络检波和相敏检波法。36、 滤波器改变的是相位和幅值。根据滤波器的选频方式一般可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻（陷波）滤波器37、 放大电路具有的性能：a、足够的放大倍数b、高输入阻抗，低输出阻抗c、高共模抑制能力d、低温漂、低噪声、低失调电压和电流38、 、信号显示的方式：a、模拟示波器b、数字示波器c、数字存储示波器39、 信号的记录方式：a、用数据采集仪器进行信号记录b、用计算机内插A/D卡进行数据采集与记录c、仪器前端直接实现数据采集与记录40信号记录类型：A按记录方式（显性（笔录仪、光线、电子示波器）隐形（磁带、磁盘机、高速摄影仪））B按信号特征（模拟、数字）42、常用的位移传感器：a、滑线电阻式位移传感器b、应变片式位移传感器c、差动变压器式位移传感器d、光电脉冲式位移传感器43、 应力的测量原理：应力测量原理实际上就是先测量受力物体的变形量，然后根据胡克定律换算出待测力的大小44、