工程测试技术知识点

1.测试技术：测量技术与实验技术的综合

2. 测试技术的发展：古老测量方法——机械测量方法——非电量的电测方法——计算机测试技（CAT ）

3.测试技术的发展趋势：1）、 量程范围更加宽广2）、传感器向新型、微型、智能型发展3）、测量仪器向高精度和多功能发展4）、参数测量与数据处理项自动化发展

通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他量而得到该被测参数量值的测量。

5. 要使测量具有普遍科学意义的条件：1）、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；2）、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。

6. 非电量测量的基本思想：首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。

7.测量系统的组成：

8.传感器的组成：

敏感元件 ： 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量，传感元件 ： 凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传感元件 9.

10. 展成指数形式的傅里叶级数：1）幅度谱以成偶对称，相位谱成奇对称2）1）谱线的密度只与周期T

），谐波系数An=0的点，由 τ值决定

）当τ一定时，周

期T 4）当T 一定时，脉宽 τ 11. 周期信号的傅里叶谱有三个特点：a 、离散性：频谱由一条条不连续的谱线组成，是离散的，相邻谱线的间距是 ；b 、谐波性：各频率分量符合谐波关系，是基波的整数倍；c 、收敛性：谐波分量的幅值有随其阶数的增高而逐渐减小的总趋势 12. 著名的海森博格“测不准原理”。 13.

dt e t x j x t j ωω-∞

∞

-⋅=⎰)()(傅里叶变换

14. 周期信号与时限信号的异同点：1、相同点： 周期信号频谱的包络线与时限信号频谱的包络线相似2、不同点：a. 时限信号的频谱是连续谱，周期信号的频谱是离散谱b. 周期信号用功率谱表示；时限信号用能量谱表示。C.周期信号幅值谱纵坐标表示相应的谐波分量的幅值；时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度；d.周期信号采用傅立叶级数（FS ）分析； 时限信号采用傅立叶积分分析。

15.平稳随机过程：（自相关函数Rx,均值μx ） 非平稳随机过程：

16. 对于各态历经的随机过程，可以用三方面进行描述。①幅值域： 概率密度，联合概率密度。②时间域：自相关，互相关函数等。③频率域：自功率谱，

互功率谱，相干函数等。

17.标定：用已知的标准校正仪器或测量系统的过程称为标定。静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。

18. 静态标定的主要作用：①确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；②确定仪器或测量系统的静态特性指标；③消除系统误差，改善仪器或测量系统的正确度

19.静态特性曲线的参考直线的选用方案：①端点连线 ②端点平移线 ③最小二乘直线 ④过零最小二乘直线

20.静态特性指标：灵敏度S ：是仪器在静态条件下响应量的变化△y 和与之相对应的输入量变化△x 的比值。量程：测量上限值与下限值的代数差称为量程。测量范围：测量系统能测量的最小输入量（下限）至最大输入量（上限）之间的范围称为测量范围。 非线性：通常也称为线性度，是指测量系统的实际输入输出特性曲线对于参考线性输入输出特性的接近或偏离程度，用实际输入－输出特性曲线对参考线性输入－输出特性曲线的最大偏差量与满量程的百分比来表示。即

%100ΔFS max L ⨯=Y L δ 迟滞：亦称滞后量、滞后或回程误差，表征测量系统在全量程范围内，输入量由小到大(正行程)或由大到小(反行程)两者静态特性不一致的

程度。显然,

H

δ 越小,迟滞性能越好

%100max

⨯∆=

FS

H y H δ 重复性：表示测量系统在同一工作条件下，按同一方向作全量程多次(三次以上)测量时，对于同一个激励量其测量结果的不一致程度。分辨率：是指测量系统能测量到输入量最小变化的能力，即能引起响应量发生变化的最小激励变化量，用△x 表示。漂移：外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。

21. 线性时不变系统有两个十分重要的性质，即叠加性和频率不变性。根据叠加性质，当一个系统有n 个激励同时作用时，那么它的响应就等于这n 个激励单独作用的响应之和。 频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。 22. 减小动态误差的方法：1） 一阶系统：一般的讲，时间常数 τ越小越好 2）二阶系统：ξ、n ω两参数要正确、合理的选择，一般地， n ω要尽可能大，ξ选

择在0.6～0.8之间

23. 无失真测试条件：理想的测量系统的幅频特性应当是常数，相频特性应当是线性关系，否则就要产生失真。幅值失真：)(ωA 不等于常数所引起的失真。相

位失真 ：

)(ωφ 与ω 不是线性关系所引起的失真。

24. 自动测试系统的组成由五部分组成：①控制器；②程控仪器、设备；③总线与接口；连接控制器与各程控仪器④测试软件；⑤被测对象

25. IEEE-488.1是一种数字式8位并行通信接口，其数据传输速率可达1Mbps 。采用负逻辑，任一根线上都以零逻辑代表“真”条件，这样做的重要原因之一是负逻辑方式能提高对噪声的抗御能力。

26. 1）控者: 控者指明谁是讲者，谁是听者（如PC ）

2) 讲者：产生指令及数据器件,3)听者：接收指令及

数据器件.

26. 产生误差的主要因素：①工具误差：它包括试验

装置、测量仪器所带来的误差；②方法误差：方法引起的，这种误差亦称为原理误差或理论误差；③环境误差：在测量过程中，因环境条件的变化而产生的误差。④人员误差：测量者生理特性和操作熟练程度的优劣引起的误差称为人员误差。 27.误差的分类：随机误差；系统误差；粗大误差

T πω2=∆τ1=f B 1=⋅τ

f

B x i R t x i t μτ与无关，与无关仅与有关的随机过程x i R t x i t μτ与有关，与及均有关的随机过程

2

2

,,x x x u σϕ

表征测量结果质量的指标：常用正确度（正确度表示测量结果中系统误差大小的程度）、精密度（精密度表示测量结果中随机误差大小的程度）、准确度（准

确度表示测量结果中系统误差与随机误差综合大小的程度，即测量结果与被测真值偏离的程度）、不确定度（不确定度表示合理赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。不确定度越小，测量结果可信度越高）等来描述测量的可信度。

29.有关不确定度的术语: 1)、标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度。2)、 A 类不确定度评定：用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。3)、B 类不确定度评定：用不同于观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度4)、合成标准不确定度：当测量结果是由若干个其它量的值求得时，按其它各量的方和协方差算得标准不确定度。 5)、扩展不确定度：确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间，有时也称为展伸不确定度或范围不确定度。

30. 标准不确定度的A 类评定:( X 在重复性条件或复现性条件下进行n 次独立重复观测)算术平均值∑==

n i i x n x 1

1单次测量的实验标准差

1

)

()(2

--=∑n x x x s i

i 平均值的实

验标准值

n

x s x s i )()=

（

31. B 类不确定度的评定方法: (当被测量X 的估计值不是由重复观测得到，其标准不确定度可用的可能变化的有关信息或资料来评定) k

a x u =）（（a ——置信区间

半宽； k ——对应置信水准的包含因子）或U/K （扩展不确定度U 和包含因子k ）或p p i k U x u =

）（（扩展不确定度和置信水准p 的正态分布）或

）

（）（eff νp p i t U x u =

(扩展不确定度 p U 以及置信水准p 与有效自由度f e f ν

的t 分布) 32. 根据滤波器的选频作用，一般分为低通、高通、带通、带阻滤波器。

33. 实际滤波器：通带中幅频特性也并非常数，所以其主要参数有纹波幅度、截止频率(幅频特性值等于2/0A 所对应的频率称为滤波器的截止频率)、带宽(上、

下两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽)、品质因素(把中心频率 0f 和带宽B 之比称为滤波器的品质因素Q )以及倍频程选择性等。

34.

低通（

RC =τ， 1

1)

()()(+=

=s s e s e s H x y

τ ，2

)

π2(11|)(|)(τf f H f A +=

=）

高通（1

)(+=

s s s H ττ，

2

)π2(1π2)(ττf f f A +=

）

35. 调幅：是将一个高频正弦信号（载波）与测试信号相乘，使载波信号幅值随测试信号的变化而变化。 由傅里叶变换的性质知，时域中两信号相乘，则对应在频域这两个信号进行卷积，)()()()(f Z f X t z t x *⇔⋅

)(2

1

)(21π2cos Z Z Z f f f f t f ++-⇔δδ一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，就是将其图形由坐标原点平

移至该脉冲函数处

36. 上述调制方法是将调制信号x(t)直接与载波信号z(t)相乘，这种调幅波具有极性变化，即在信号过零线时，其幅值发生由正到负或由负到正的突然变化，此时调幅波的相位（相对于载波）也相应地发生的相位变化。这种调制方法称为抑制调幅。抑制调幅需采用同步解调，才能反映出原信号的幅值和极性。

若把调制信号x(t)进行偏置，叠加一个直流分量A ，使偏置后的信号都具有正电压， 该调制方法为非抑制调幅或偏置调幅。 其调幅波的包络线具有原符号形状如下图所示，对于非抑制调幅波，一般进行整流、滤波后，就可恢复原信号。 37. 调频：是利用信号

的幅值调制载波的频率，或者说，调频波是一种随信号

的电压幅值而变化的疏密不同的等幅波

38.采样：由连续的模拟信号变成离散模拟信号，然后再通过模/数转换为数字信号。 采样定理：保为确采样后的离散信号能恢复原来的连续信号，要遵守采样定理，否则将出现信号的严重畸变。设对信号采样周期为T s ，采样频率为f =1/T s 。采样频率必须大于或等于信号最高频率的两倍，此即采样定理，也称奈奎斯特定理。 39. 电阻应变片的工作原理：基于金属的应变效应

金属的电阻应变效应：金属丝的电阻随着它所受的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化的现象。 40. x S K R

R

ε=∆电桥输出公式(直流电桥、交流电桥均适合) sr 41sc 4231U R R R R R R R R U ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆-∆+∆⋅=：

28. τ

π21

τ

π21

2

1

2

1

41. 半导体应变片 工作原理：压阻效应 。 压阻效应：半导体材料的电阻率随作用应力而变化。●优点：尺寸、横向效应、机械滞后都很小，灵敏系数大，输出大，可不需放大器连接，使得测量系统简化 ●缺点：电阻值和灵敏系数的温度稳定性差；测量较大应变时非线性严重；灵敏系数随受拉或压而变，且分散度大 。

42. 应变片粘贴工艺：（1）应变片检查 ①外观检查 ②电阻值检查 （2）修整应变片（3）试件表面处理 ：（4）划粘贴应变片的定位线 （5）贴应变片（6）粘合剂的固化处理（7）应变片粘贴质量的检查（8）引出线的固定保护（9）应变片的防潮处理

43. 电阻应变片的温度误差补偿方法：(1) 桥路补偿法（补偿片法）：在温度变化梯度较大的情形下难。(2) 应变片自补偿法：当温度变化时，应变片产生的附加应变为零或相互抵消，称为温度自补偿应变片。 44. 交流电桥平衡条件：相对桥臂阻抗之积相等→可分解为：a 相对桥臂电阻之积相等b 相对应的电容、电阻之积相等

45.交、直流电桥的异同点: ★相同点：输出电压的幅值都与被测的应变成正比；★不同点：如图

★为使电桥调制后不失真，载波频率ω应比应变信号频率nΩ大10倍左右。

46. ★正压电效应：有些材料，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，又重新恢复为不带电的状态。当作用力的方向改变时，电荷的极性随之改变。

★逆压电效应：在这些材料的极化方向施加电场，它们就会产生变形，这种现象称为“逆压电效应”，或称为“电致伸缩效应”。 ★压电常数d ij 的物理意义： 在“短路条件”下，单位应力所产生的电荷密度。（j ij j

i

d P σ=）

“短路条件”是指压电元件的表面电荷从一开始发生就被引开，因而在晶体变形上不存在“二次效应”的理想条件。压电常数d 有时也称为压电应变常数。 47. 压电元件的等效电路：1）电荷源 可等效成为一个电荷源和一个电容的等效电路。 2)电压源 可以等效为一个电压源和一个串联电容表示的电压等效电路 2）完整的等效电路

R a 为传感器的绝缘电阻； R i 为前置放大器的输入电阻；C a 为传感器内部电容 C c 为电缆电容； C i 为前置放大器输入电容。

48. 灵敏度有两种:电压灵敏度Ku:单位力的电压; K u =U/F 电荷灵敏度Kq:单位力的电荷; Kq=Q/F 两种灵敏度的关系: a

C K K Q U

=

49. 前置放大器有两种：a 电压放大器: 输出电压与输入电压（传感器的输出电压）成比例，这种电压前置放大器一般称为阻抗变换器；b 电荷放大器: 输出电压与输入电荷成比例。

主要区别： 使用电压放大器时，整个测量系统对电缆电容的变化非常敏感，尤其电缆长度变化更为明显; 使用电荷放大器时，电缆长度变化的影响可忽略不计。 50. 电压放大器： ★但应当指出:不能靠增加测量回路的电容量来提高时间常数(传感器的电压灵敏度是与电容成反比)。可行的办法:提高测量回路的电阻 解决电缆问题的方法:将超小型放大器装入传感器之中，组成一体化传感器

51.电荷放大器：使用电荷放大器优点：在一定条件下，传感器的灵敏度与电缆长度无关。工作原理 电荷放大器是一个具有深度电容负反馈的高增益放大器。

f

c sc C Q U U f -

=≈ （放大器的输入级采用了场效应晶体管，因此放大器的输入阻抗极高）电荷放大器的输出电压只与输入电荷量和反馈电容有关，而

与放大器的放大系数的变化或电缆电容等均无关系 。

可见：输出电压是与电缆电容有关的。只有在放大器的开环增益K 足够高，并满足以下条件：)()1(i c a f C C C C K ++>>+

，才能保证放大器的输出

f

sc C Q U -

≈ 52. 物体在光的照射下产生电子发射的现象称为光电发射效应或外光电效应，光子的能量E=h·f

光敏电阻利用光电导效应制成，一般选用禁带宽度较宽的半导体材料。（光电导原理：当入射光照到半导体上时，光子的能量如果大于禁带宽度，即hf ≥E g ,则电子受光子的激发由价带越过禁带跃迁到导带，在价带中留下带正电的空穴，在外加电压作用下，导带中的电子和价带中的空穴同时参与导电，即载流子数增多使其电阻下降。）光电池基于阻挡层的光电效应工作的。（ 在光线照射下，直接将光量转变为电动势的光电元件。实质上它就是电压源。所以应用光电池作测量元件时，负载电阻越小越好）

光敏二极管又称光电二极管，管芯是一个具有光敏特性的PN 结，光敏二极管在电路中处于反向偏置，在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流(暗电流)很小。当光照射在PN 结上，光子打在PN 结附近，使PN 结附近产生光生电子及光生空穴，因此使PN 结的反向电流增大。(原理图P259)

光敏三极管像普通三极管一样有两个PN 结，具有电流增益。当集电极加上正电压，基极开路时，集电极处于反向偏置状态。当光线照射在集电结的基区时，会产生电子-空穴对，光生电子被拉到集电极，基区留下空穴，使基极和发射极间的电压升高，便有大量的电子流向集电极，形成输出电流，且集电极电流为光电流的β倍。 53. 数值孔径NA :描述集光的能力(反映纤芯接受光量的多少) 2

2210

1sin NA n n n c -=

=φNA 意义：无论光源发射功率多大，只有入射光处于2c φ

的光

角内，光纤才能导光。

直 流 电 桥

交 流 电 桥

输出的是正或负的直流电压，与应变同频率变化。

输出的是正弦调幅波；

从输出电压的正或负，以判断是拉应变还是压应变 可通过输出与参考桥压的相位相同或是相反来判断拉、压应变的关系；

只要电阻调平衡

既有电阻调平衡，又有电容调平衡

54. 光纤位移传感器：光纤位移传感器是利用光导纤维传输光信号的功能，根据探测到的反射光的强度来测量被测反射表面的距离。（原理：1.光纤探头端部紧贴被测部件时，发射光纤中的光不能反射到接收光纤中去，因而就不能产生光电流信号；2.被测表面逐渐远离光纤探头时，发射光纤照亮被测表面的面积A 越来越大，因而相应的发射光锥和接收光锥重合面积B 1越来越大，因而接收光纤端面上被照亮的区B 2也越来越大，有一个线性增长的输出信号；3.当整个接收光纤的端面被全部照亮时，输出信号就达到了位移-输出信号曲线上的“光峰点”，光峰点以前的这段曲线叫前坡区；4.当被测表面继续远离时，由于被反射光照亮的面积B 2大于C ，即有部分反射光没有反射进接收光纤，且由于接收光纤更加远离被测表面，

接收到的光强逐渐减小，光敏检测器的输出信号逐渐

减弱，便进入曲线的后坡区。）

55. 温度测量方法可分为：接触式、非接触式 （★接触式测温 基于热平衡原理，即测温敏感元件必须与被测介质接触，使两者处于同一热平衡状态。 如水银温度计、热电偶温度计、电阻温度计。★非接触式测温 利用物质的热辐射原理，测温元件不需与被测介质接触。如:辐射温度计、红外热象仪等。）

56. ★热电式传感器: 将温度变化转换为电量变化的装置。常用热电式传感器的敏感元件有：热电偶、热电阻 ●热电偶：将温度转换为电势之变化●热电阻：将温度转换为电阻阻值之变化

57热电偶：热电势可用函数关系式表示： E A =B f(T,T 0) 温差电势是由两种导体的接触电势（珀耳贴电势）与同一种导体的温差电势（汤姆逊电势）所组成的。 热电偶的基本实验定律：1.均质导体定律 ▲由一种均质导体组成的闭合回路，不论回路中是否存在温度梯度，都不会产生热电势。2.热电势定律 ★热电偶的热电势只和接点温度有关,而和其它部位的温度无关。3.中间导体定律 ★在热电偶回路中加入第三种均质材料，只要它的两个接点温度相同，则对回路的热电势没有影响。4.标准电极定律(参考电极定律) ★有三种金属A 、B 、C 两两相接，当接点温度分别为T 1和T 2时，金属A 和C 的热电势为E AC ，金属C 和B 的热电势为E CB ，则金属A 和B 的热电势：E AB =E AC +E CB 5.中间温度定律 ★某热电偶接点温度为T 1和T 2时的热电势为E 1，接点温度为T 2和T 3时的热电势为E 2，则当接点温度为T 1和T 3时的热电势为E 1+E 2。

58. 声级和分贝 ：通常声压（)dB (g 201g 1002

0p p p p l L p =⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=）、声强（)dB (g 100I I l L I =）和声功率（)dB (g 100W W l L W =）以分贝表示 ，分贝表示的量与选定的基准量有关。总的声压级)dB )(10

(g 101

10

/∑==n

i L pt

pi l L

声级计的工作原理： 声级计主要由传声器、输入级、放大器、衰减器、计权网络，检波电路和电源等部分组成。 声信号通过传声器转换成交变的电压信号，经输入衰减器、输入放大器的适当处理进入计权网络，以模拟人耳对声音的响应，而后进入输出衰减器和输出放大器，最后通过均方根值检波器检波输出一直流信号驱动指示表头，由此显示出声级的分贝值 。

59. a 筒式应变测压传感器 b. 活塞式应变测压传感器（活塞压缩应变管产生轴向压缩变形）

60.电涡流式位移测量系统：★ 一般： 被测物体电导率越高→则灵敏度越高。 被测物体磁导率越高→则灵敏度越低。 被测物体的平板半径应大于线圈半径的1.8倍，否则不能全部利用所能产生的电涡流效应，致使灵敏度降低。

61. 永磁感应测速传感器结构特点：速度线圈均匀密绕，采用串联连接方式 位移线圈：相邻两个位移绕组的绕向相反，相邻绕组之间距离称为节距。

υnB e ∝

锯齿波的峰—谷、 谷—峰为运动体运动了一个节距的距离。 疏密程度：可以判断运动体速度大小： 疏——速度慢 密——速度快

可利用此信号对速度信号进行标定 62.惯性式加速度计

工程测试技术知识点

信号 ω ?1.测试技术：测量技术与实验技术的综合 2. 测试技术的发展：古老测量方法——机械测量方法——非电量的电测方法——计算机测试技（CAT ） 3.测试技术的发展趋势：1）、 量程范围更加宽广2）、传感器向新型、微型、智能型发展3）、测量仪器向高精度和多功能发展4）、参数测量与数据处理项自动5. 要使测量具有普遍科学意义的条件：1）、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；2）、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 6. 非电量测量的基本思想：首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 7.测量系统的组成： 8.传感器的组成： 敏感元件 ： 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量，传感元件 ： 凡是能将感受到的非电度等）直接变换为电量的器件称为传感元件 10. 展成指数形式的傅里叶 1）幅度谱以成偶对称，相位1）谱线的密度只与周期T ），谐波系数An=0的点，由 τ值决定 ）当τ一定时，周4）当T 一定时，脉宽 τ a 、离散性：频谱由一条条不连续的谱线组成，是离散的，相邻谱线的间距是 ；b 、谐波性：各频率分 量符合谐波关系，是基波的整数倍；c 、收敛性：谐波分量的幅值有随其阶数的增高而逐渐减小的总趋势 12. 著名的海森博格“测不准原理”。 13. dt e t x j x t j ωω-∞ ∞ -?=?)()(傅里叶变换 14. 周期信号与时限信号的异同点：1、相同点： 周期信号频谱的包络线与时限信号频谱的包络线相似2、不同点：a. 时限信号的频谱是连续谱，周期信号的频谱是离散谱b. 周期信号用功率谱表示；时限信号用能量谱表示。C.周期信号幅值谱纵坐标表示相应的谐波分量的幅值；时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度；d.周期信号采用傅立叶级数（FS ）分析； 时限信号采用傅立叶积分分析。 15.平稳随机过程：（自相关函数Rx,均值μx ） 非平稳随机过程： 16. 对于各态历经的随机过程，可以用三方面进行描述。①幅值域： 概率密度，联合概率密度。②时间域：自相关，互相关函数等。③频率域：自功率谱，互功率谱，相干函数等。 17.标定：用已知的标准校正仪器或测量系统的过程称为标定。静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。 18. 静态标定的主要作用：①确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；②确定仪器或测量系统的静态特性指标；③消除系统误差，改善仪器或测量系统的正确度 19.静态特性曲线的参考直线的选用方案：①端点连线 ②端点平移线 ③最小二乘直线 ④过零最小二乘直线 20.静态特性指标：灵敏度S ：是仪器在静态条件下响应量的变化△y 和与之相对应的输入量变化△x 的比值。量程：测量上限值与下限值的代数差称为量程。测量范围：测量系统能测量的最小输入量（下限）至最大输入量（上限）之间的范围称为测量范围。 非线性：通常也称为线性度，是指测量系统的实际输入输出特性曲线对于参考线性输入输出特性的接近或偏离程度，用实际输入－输出特性曲线对参考线性输入－输出特性曲线的最大偏差量与满量程的百分比来表示。即 %100ΔFS m ax L ?=Y L δ 迟滞：亦称滞后量、滞后或回程误差，表征测量系统在全量程范围内，输入量由小到大(正行程)或由大到小(反行程)两者静态特性不一致的程度。显然, H δ 越小,迟滞性能越好 % 100max ??= FS H y H δ 重复性：表示测量系统在同一工作条件下，按同一方向作全量程多次(三次以上)测量时，对于同一个激励 量其测量结果的不一致程度。分辨率：是指测量系统能测量到输入量最小变化的能力，即能引起响应量发生变化的最小激励变化量，用△x 表示。漂移：外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。 21. 线性时不变系统有两个十分重要的性质，即叠加性和频率不变性。根据叠加性质，当一个系统有n 个激励同时作用时，那么它的响应就等于这n 个激励单独作用的响应之和。 频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。 22. 减小动态误差的方法：1） 一阶系统：一般的讲，时间常数 τ越小越好 2）二阶系统：ξ、n ω两参数要正确、合理的选择，一般地， n ω要尽可能大，ξ选择在0.6～0.8之间 23. 无失真测试条件：理想的测量系统的幅频特性应当是常数，相频特性应当是线性关系，否则就要产生失真。幅值失真：)(ωA 不等于常数所引起的失真。相 位失真 ： )(ωφ 与ω 不是线性关系所引起的失真。 24. 自动测试系统的组成由五部分组成：①控制器；②程控仪器、设备；③总线与接口；连接控制器与各程控仪器④测试软件；⑤被测对象 25. IEEE-488.1是一种数字式8位并行通信接口，其数据传输速率可达1Mbps 。采用负逻辑，任一根线上都以零逻辑代表“真”条件，这样做的重要原因之一是负逻辑方式能提高对噪声的抗御能力。 26. 1）控者: 控者指明谁是讲者，谁是听者（如PC ） 2) 讲者：产生指令及数据器件,3)听者：接收指令及 数据器件. 26. 产生误差的主要因素：①工具误差：它包括试验 装置、测量仪器所带来的误差；②方法误差：方法引起的，这种误差亦称为原理误差或理论误差；③环境误差：在测量过程中，因环境条件的变化而产生的误差。④人员误差：测量者生理特性和操作熟练程度的优劣引起的误差称为人员误差。 27.误差的分类：随机误差；系统误差；粗大误差 T π ω2=?τ1=f B 1=?τf B x i R t x i t μτ与无关，与无关仅与有关的随机过程x i R t x i t μτ与有关，与及均有关的随机过程 22 ,,x x x u σ?

测试技术知识点汇总(1)

1)测试技术的主要内容：测量原理，测量方法，测量系统，及数据 处理。 2)一个被测对象的信息总是通过一定的物理量（信号）表现出来。 表现不明显的需要通过激励装置作用于被测对象。 第一章：信号及其描述 1)工程测试信息总是通过某些物理量的形式表现出来，这些物理量 就是信号。信号是信息的载体，信息则是信号所载的内容。 2)按时间变化规律 ◆确定信号：周期信号（谐波信号和一般周期信号）、非周期信号 （准周期信号和一般非周期 ◆非确定性信号：平稳随机信号（各态历经信号和非各态历经信 号）、非平稳随机信号。 ◆一般周期信号（如周期方波，周期三角波等）是由多个乃至穷多 个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公 共周期。 ◆准周期信号也是由多个频率成分叠加的信号，但叠加后不存在公 共的周期。 ◆一般非周期信号是在有限的时间段存在，或随着时间的增加而幅 值衰减至零的信号，又称为瞬变信号。 按时间信号的连续性分 ●连续信号：模拟信号（信号的幅值与独立的变量均连续）、一般 连续信号（独立变量连续）。 ●离散信号：一般离散信号（独立变量均离散）、数字信号（信号 的幅值和独立变量均离散）。 3)谐波信号时最简单的周期信号，只有一种频率成分。一般周期信 号可以用傅里叶级数展开成多个乃至无穷多个不同频率的谐波 信号的线性叠加。 4)时域信号买书信号的幅值随时间变化的规律，频域信号是以频率 为自变量，描述信号中所含频率成分的幅值与所对应频率的关 系。 5)周期信号的频谱的特点：1、周期信号的频谱是离散的，每条谱 线表示一个谐波分量。2、每条谱线只出现在基频整数倍的频率 上。3、各个频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比，谐 波幅值总的趋势是随谐波次数的增加而减小。 6)当信号中的各个频率比不是有理数是，则信号叠加后是准周期信 号。 7)一般非周期信号的频谱具有连续性和衰减性。 8)傅里叶变换的主要性质：1、奇偶虚实性，2、线性叠加性，3、 对称性，4、尺度改变性（这个性质说明，当时域尺度压缩k>1 时，对应的频域展宽且幅值减小，当时域尺度展宽k<1时，对应 的频域压缩且幅值增加。5、时移性，6、频移性，7、微分性质， 8、积分性质 9)某些具有冲击性的物理现象，如电网线路中的短时冲击干扰，数 字电路中的采样脉冲，力学中的瞬间作用力，材料的突然断裂以 及撞击，爆炸等都是通过单位脉冲函数（&函数）来分析的，只 是函数面积（能量或强度）不一定为1，而是一个常数K。 10)&函数的性质：乘积性、筛选性、卷积性。 11)周期单位脉冲序列的频谱仍是周期脉冲序列。时域周期为Ts，频 域周期则为1/Ts,时域脉冲强度为1，频域脉冲强度为1/Ts。 第二章：信号的分析与处理 1)信号的分析和处理的目的：1、剔除信号中的噪声和干扰，即提 高信噪化。2.、消除测量系统误差，修正畸变的波形。3、强化突 出有用的信息，消弱信号中无用部分。4、将信号加工处理变换， 以便更容易识别和分析信号的特征，解释被测对象所表现的各种 物理现象。 2)通常把能够简单直观迅速的研究信号的构成和特征值分析的过 程称为信号分析。把经过必要的变换处理加工才能获得的有用信 息的过程称为信号的处理。 3)所谓相关，是指变量之间的线性关系，对于确定性信号来说，两 个变量之间可以赢函数关系来描述，两者一一对应并为确定的数 值。 4)自相关函数的性质:1、自相关函数为偶函数，即Rx（t）=Rx（-t）。 2、t的值不同，Rx（t）的值不同，t=0时，Rx（t）的值最大， 并等于信号的均方值。3、Rx（t）的限制范围为 （4、之间不存在内在联系，彼此无 关，即5、周期函数的自相关函数仍为同频率的 周期函数。 5)互相关函数的性质：1、互相关函数是可正可负的实函数。2、互 相关函数非偶函数，亦非奇函数。3、Rxy（t）的峰值不在t=0 处，其峰值偏离原点的位置t0反映了两信号时移的大小，相关程 度最高。4、互相关函数的限制范围为5、两个统 计独立的随机信号，当均值为0时，则Rx（t）=0。6、两个不同 频率的周期信号，其互相关函数为0。7、两个同频率正余弦函数 相关。8、周期信号与随信号的互相关函数为0。 6)巴塞伐尔定理：在时域中，信号的总能量等于频域中信号的总能 量。 7)相干函数的定义:评价测试系统输入信号和输出信号之间的因果 性，即输出信号的功率谱中有多少事测试输入量所引起的响应。 8)若相干函数在0~1之间，则表明有如下三种可能：1、测试中有 外界信号干扰。2、输出y（t）是输入x（t）和其他输出的综和 输出。3、联系y（t）和x（t）的线性系统是非线性的。 9)倒谱分析亦为二次频谱分析，是近代信号处理中的一项新技术。 它可以检测复杂信号上的周期结构，分离和提取在密集泛频谱相 关中的周期成分，倒谱对于同族谐频域或异族谐频域、多成分的 边频等复杂的信号分析、识别非常有效。 10)信号调理其目的是把信号调整成为便于数字处理的方式，它包 括：1、电压幅值处理，以满足电子计算机对输入电压的要求。2、 过滤信号中的高频噪声。3、根据需要隔离信号中的直流分量。4、 如果沿信号为调制信号则应解调。 11)数字信号分析是在信号分析仪或通用的计算机上进行。不管计算 机的容量和计算速度，其处理的数据的长度是有限的，所以要把 长序列截断。在截断时会产生一些误差，所以有时要对截断的数 字序列加权，如果必要还可用专们的算法进行数字滤波，然后把 所得到的有限长的时间序列按给定的程序进行运算，如时域的概 率统计、相关分析，频域的频谱分析、传递函数分析等12)时域采样是在模数转换过程中以一定规律，如时间间隔，对连续 时间信号进行取值的过程。它的数学描述就是用时间间隔为Ts 的周期单位脉冲序列g（t）去乘以模拟信号x（t）。 13)采样间隔太小（采样频率高），对定长的时间记录来说其数字序 列就很长，使计算工作量增加。如果数字序列长度一定，则只能 处理很短的时间历程，可能产生较大的误差。若采样间隔太大（采 样频率低），则可能丢掉有用的信息。 14)混叠和采样定理：如果采样间隔Ts太大，即采样频率Fs太低， 那么由于平移距离1/Ts过小，移至各采样脉冲对应的序列点的频 谱X(f)/Ts就会有一部分相互交叠，新合成的X（f）*G(f)图形与 X(f)/Ts不一致，这种现象称为混叠。 15)发生混叠后，改变了原来频率的不部分幅值，这样就不可能准确 的从离散的采样信号x(t)*g(t)中恢复原来的时域信号x(t). 16)采样定理：为了避免发生混叠现象，采样频率Fs，必须大于信号 最高频率Fc的两倍，即Fs>2Fc，这就是采样定理。 17)截断.泄露和窗函数：在数字处理时必须把场时间的信号序列截 断，截断就是将无限场的信号乘以有限宽的窗函数。“窗”的意 思是指通过窗口使人们能够看到原始信号的一部分，原始信号在 时窗口意外的部分均视为零。窗函数就是在模数转换过程中队时 域信号取样时所采用的截断函数。而信号截断必然产生一些误 差，这种由于时域上的截断而在频域上出现附加频率分量的现象 称为泄露。 第三章：测试系统的特性 1）一阶和二阶系统的特性。78 测试系统的静态特性：非线性度、灵敏度、分辨力、回程误差、漂移 测试系统的动态特性：传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数 2）习题3.4——————3.7 P89 第四章：常用的传感器 1)传感器的概念：是一种以一定精度和规律吧规定的被测量转换为 与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的器件或装置。其含 义：1）传感器是测量的器件或装置，能完成检测任务2）从传感 器的输入端来看，它的输入量是规定的某一被测量，可能是物理 量，也可能是化学量生物量等，一个指定的传感器只能感受规定 的被测量，既传感器对规定的物理量具有最大的灵敏度和最好的 选择性。 2) 传感器的分类：根据输入物理量可分为：位移传感器、压力传感 器、速度传感器、温度传感器及气敏传感器等。根据工作原理可 分为：电阻式、电感式、电容式及电势式等。根据输出信号的性 质可分为：模拟式传感器和数字式传感器。即模拟式传感器输出 模拟信号，数字式传感器输出数字信号.根据能量转换原理可分 为：有源传感器和无源传感器。有源传感器将非电量转换为电能 量，如电动势、电荷式传感器等；无源程序传感器不起能量转换 作用，只是将被测非电量转换为电参数的量，如电阻式、电感式 及电容光焕发式传感器等。 根据测试范围确定某种传感器，例如位移量的测量，要分析是小位移还是 打位移。若是小位移测量，有电感传感器，电容传感器，霍尔传感器。若 是大位移测量，有感应同步器、光栅传感器等供选择。 电阻应变式传感器：核心元件是电阻应变片。电阻应变效应：金属导体 在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着机械变形（伸长或缩短）而 发生变化的现象称为金属的电阻应变效应。特点：性能稳定、精度高，测 量范围宽，频率响应好，体积小重量轻价格低，对环境适应能力强，但输 出信号微弱，在大应变状态下具有明显的非线性。只适用于静态测量。S0 称为金属丝的灵敏度，其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。 压阻式传感器：应用半导体应变片所制成的传感器，称固态压阻式传感 器。突出优点是灵敏度高，尺寸小，横向效应也小，滞后和蠕动都小，因 此适用于动态测量。缺点是稳定性差，大应变状态下具有明显的非线性， 批量生产时性能分散度大。压阻效应：半导体材料受到应力作用时，其电 阻率会发生变化，这种现象称为压阻效应。 变阻式传感器：由电阻元件及电刷两个部分组成，可测量线位移角位移， 也可把位移转换为其他物理参数如压力，加速度。 电感传感器基于电磁感应原理，将被测非电量，如（位移、压力、震动） 转换为电感量的变化。 自感式传感器：灵敏度S与气隙长度deta成正比，deta越小，灵敏度 越高。 涡流传感器：可用于动态非接触测量。涡流效应：涡流传感器的变换原 理是利用金属导体在交流磁场中的涡流效应。当金属板置于变化着的磁场 中时，或者在磁场中运动，在金属板上可产生感应电流，这种电流在金属 体内是闭合的，所以称为涡流。集肤效应：涡流在金属导体的纵深方向并 不是均匀分布的，而是集中在金属导体的表面，这称为集肤效应（也称为 趋肤效应） 互感式传感器：工作原理利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转 换成线圈互感的变化。广泛应用于直线位移，或可能转换为位移变化的压 力重量的测量。 压磁传感器：是一种力——电转换传感器。压磁效应：磁铁在外力作用下， 内部发生变形，使各磁畴之间的界限发生移动，使磁畴磁化强度矢量移动， 从而也使材料的磁化强度发生相应变化，这种应力使磁铁材料的磁性质发 生变化的现象称为压磁效应。 电容传感器：是将被测量（如尺寸、压力等）的变化转换成电容量变化 的一种传感器。 极距变化型电容传感器：电容器中，如果两极板相互覆盖面积及极间节 制不变，则电容量与极距deta呈非线性关系。其中，灵敏度S与极距的 平方成反比。 面积变化型传感器：电容量的输出与输入（覆盖面积的变化）呈线性关 系。 介电常数变化型电容传感器：大多用于测量介的厚度，位移，液位，还 可以根据极板介质的介电常数随温度，湿度，容量的改变来测量温度，湿 度，容量。 电容传感器的优点：输入能量小，而灵敏度高。电参量相对变化大。动 态性好。能量损耗小。结构简单，适应性好。纳米测量技术的应用。缺点： 非线性大。电缆分布电容影响大。 压电传感器：是一种可逆传感器，它即可以将机械能转化为电能，又可 以将电能转化为机械能。压电效应：某些物质，当沿着一定方向对其加力 而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不 带电状态，这种现象称为压电效应。应用：压力加速度，温度，声，无声 检测。 压电元件串联与并联：并联时，电容量大输出电荷量大，适用于测量缓 变信号和以电荷为输出的场合，串联时，传感器本身的电容小，输出电压 大，适用于要求以电压为输出的场合，并要求测量电路有高的输入阻抗。 磁电感应传感器：也称电动化传感器。把被测物理量转化为感应电动势， 是一种电能量转化型传感器。可测量位移，速度，角速度。 霍尔传感器：利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量转换成电动 势输出的一种传感器。霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电 流流过时，在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔 效应。应用：将位移，力，加速度。比如P119霍尔效应位移传感器。 光电传感器：通常是指能敏感到由紫外线到红外线的光的能量，并能将光 能转化为电信号的器件。光电传感器的应用：测量工件表面的缺陷、测量 转速 外观点效应：在在光线作用下，物质内的电子逸出物体表面向外发射的 现象称之为外光电效应。 内光电效应：受光照物体（通常为半导体材料）电导率发生变化或产生光 电动势的效应称为内光电效应。 光导电效应：半导材料受到光照时电阻率发生变化的现象。 光生伏特效应：半导体材料P-N结受到光照后产生一定方向的电动势效 应。 第五章信号的调理与记录 电桥与调幅波的关系？？？？？ 调制概念：就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化 的过程 调幅的解调方法：整流检波，相敏检波区别：整流不能恢复原调制信号， 相敏检波不要求对原信号加偏置，能反映出原信号的幅值又能反映其极性。 滤波器参数性能：截止频率，带宽B、品质因素Q、纹波幅度d、倍频程 选择性、滤波器因素。 六章：A/D转换：将模拟量转换成与其对应的数字量的过程称为模/数（A/D） 转换，反之为，数模转换。 虚拟仪器：是一种基于计算机的自动化测试仪器系统，是现代计算机技术 与仪器技术的完美结合的产物。 是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形 用户界面的软件组成。有三大功能块构成：信号的采集于控制、信号的分 析与处理、结果的表达与输出。 七章。振动与激励 机械振动是表示机械设备在运动状态下，机械设备或结构上某观测点的位 移量围绕其均值或相对基准随时间不断变化的过程。 振动的基本参数：幅值、频率、和相位。 在测量机械设备的力学参数或动态性能时，需要对被测量对象施加一定的 外力，让其受迫振动或自由振动。 激励的方法：稳态正弦激励、随机激励、瞬态激励。 八章。噪声的测量（两个填空） 噪声测量的参数：声压级、声强级、声功率。 根据变换器的形式不同，传声器有：电容式、动圈式、压电式、永电体式。 振动在弹性介质中引起波动，区别：振动指质量在一定的位置作来回往复 运动、波动时振动的传播过程，振动状态的传播。 九章（一个填空） 测弹性元件，压力作用于弹性元件时，产生相应的弹性变形，根据变形量 大小即可测出被测压力的数值。 弹性元件有：弹簧管、波纹管、膜片、薄璧圆筒。 压力测量装置：弹簧管压力计、压阻式压力计、压电式压力计。 十章，热电偶（填空，简答） 温度测量分为接触式和非接触式测量。 热电偶的优点：测量精度高、范围广、构造简单使用方便。 热电效应：两种不同的导体或半导体组成的闭合回路中，若他们的两个接 点的温度不同，回路中会产生电流，即存在电动势。 产生的热电动势由两部分组成：温差电动势、接触电动势。 热电动势的条件：不同材料、接点不同、闭合回路。 热电偶基本定律：均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律 热电偶的冷端补偿方法：冰浴法、冷端温度修正、冷端补偿导线、补偿电 桥法、仪表调零修正法。 十一章，一分（一个填空或选择） 十二章 系统误差的消除方法：从根源上消除系统误差、加修正值法、消除常值系 统误差 （抵消法、交换法、标准量替代法）消除变值系统误差（线性変值：对称 法，周期性変值：半周期法。） 回归分析的定义：在科学实验中，通过实验测量和数据处理寻求两个变量 或多个变量之间的内在相互关系，利用数学经验公式加以表达。

机械工程测试技术基础总结

机械工程测试技术基础总结 篇一：机械工程测试技术基础知识点整合 第一章绪论 1、测试的概念 目的：获取被测对象的有用信息。测试是测量和试验的综合。 测试技术是测量和试验技术的统称。2、静态测量与动态测量 静态测量：是指不随时间变化的物理量的测量。动态测量：是指随时间变化的物理量的测量。3、课程的主要研究对象 研究机械工程中动态参数的测量4、测试系统的组成 5、量纲及量值的传递 6、测量误差 系统误差、随机误差、粗大误差7、测量精度和不确定度8、测量结果的表达 第二章信号分析与处理 一、信号的分类及其描述 1、分类 2、描述 时域描述：幅值随时间的变化 频域描述：频率组成及幅值、相位大小 二、求信号频谱的方法及频谱的特点1、周期信号 数学工具：傅里叶级数

方法：求信号傅里叶级数的系数 频谱特点：离散性谐波性 收敛性（见表1-2）周期的确定：各谐波周期的最小公倍数基频的确定：各谐波频率的最大公约数 2、瞬变信号（不含准周期信号）数学工具：傅里叶变换 方法：求信号傅里叶变换 频谱特点：连续性、收敛性 3、随机信号 数学工具：傅里叶变换 方法：求信号自相关函数的傅里叶变换频谱特点：连续性 三、典型信号的频谱 1、δ(t)函数的频谱及性质 △(f)=1频率无限，强度相等，称为“均匀谱”采样性质： 积分特性： 卷积特性： 2、正、余弦信号的频谱（双边谱） 欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式，即一对反向旋转失量的合成。解决了周期信号的傅里叶变换问题，得到了周期信号的双边谱，使信号的频谱分析得到了统一。 3、截断后信号的频谱 频谱连续、频带变宽（无限） 四、信号的特征参数

工程测试技术知识点

1.测试技术：测量技术与实验技术的综合 2. 测试技术的发展：古老测量方法——机械测量方法——非电量的电测方法——计算机测试技（CAT ） 3.测试技术的发展趋势：1）、 量程范围更加宽广2）、传感器向新型、微型、智能型发展3）、测量仪器向高精度和多功能发展4）、参数测量与数据处理项自动化发展 通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他量而得到该被测参数量值的测量。 5. 要使测量具有普遍科学意义的条件：1）、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；2）、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 6. 非电量测量的基本思想：首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 7.测量系统的组成： 8.传感器的组成： 敏感元件 ： 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量，传感元件 ： 凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传感元件 9. 10. 展成指数形式的傅里叶级数：1）幅度谱以成偶对称，相位谱成奇对称2）1）谱线的密度只与周期T ），谐波系数An=0的点，由 τ值决定 ）当τ一定时，周 期T 4）当T 一定时，脉宽 τ 11. 周期信号的傅里叶谱有三个特点：a 、离散性：频谱由一条条不连续的谱线组成，是离散的，相邻谱线的间距是 ；b 、谐波性：各频率分量符合谐波关系，是基波的整数倍；c 、收敛性：谐波分量的幅值有随其阶数的增高而逐渐减小的总趋势 12. 著名的海森博格“测不准原理”。 13. dt e t x j x t j ωω-∞ ∞ -⋅=⎰)()(傅里叶变换 14. 周期信号与时限信号的异同点：1、相同点： 周期信号频谱的包络线与时限信号频谱的包络线相似2、不同点：a. 时限信号的频谱是连续谱，周期信号的频谱是离散谱b. 周期信号用功率谱表示；时限信号用能量谱表示。C.周期信号幅值谱纵坐标表示相应的谐波分量的幅值；时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度；d.周期信号采用傅立叶级数（FS ）分析； 时限信号采用傅立叶积分分析。 15.平稳随机过程：（自相关函数Rx,均值μx ） 非平稳随机过程： 16. 对于各态历经的随机过程，可以用三方面进行描述。①幅值域： 概率密度，联合概率密度。②时间域：自相关，互相关函数等。③频率域：自功率谱， 互功率谱，相干函数等。 17.标定：用已知的标准校正仪器或测量系统的过程称为标定。静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。 18. 静态标定的主要作用：①确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；②确定仪器或测量系统的静态特性指标；③消除系统误差，改善仪器或测量系统的正确度 19.静态特性曲线的参考直线的选用方案：①端点连线 ②端点平移线 ③最小二乘直线 ④过零最小二乘直线 20.静态特性指标：灵敏度S ：是仪器在静态条件下响应量的变化△y 和与之相对应的输入量变化△x 的比值。量程：测量上限值与下限值的代数差称为量程。测量范围：测量系统能测量的最小输入量（下限）至最大输入量（上限）之间的范围称为测量范围。 非线性：通常也称为线性度，是指测量系统的实际输入输出特性曲线对于参考线性输入输出特性的接近或偏离程度，用实际输入－输出特性曲线对参考线性输入－输出特性曲线的最大偏差量与满量程的百分比来表示。即 %100ΔFS max L ⨯=Y L δ 迟滞：亦称滞后量、滞后或回程误差，表征测量系统在全量程范围内，输入量由小到大(正行程)或由大到小(反行程)两者静态特性不一致的 程度。显然, H δ 越小,迟滞性能越好 %100max ⨯∆= FS H y H δ 重复性：表示测量系统在同一工作条件下，按同一方向作全量程多次(三次以上)测量时，对于同一个激励量其测量结果的不一致程度。分辨率：是指测量系统能测量到输入量最小变化的能力，即能引起响应量发生变化的最小激励变化量，用△x 表示。漂移：外界干扰下，输出量发生与输入量无关的变化。 21. 线性时不变系统有两个十分重要的性质，即叠加性和频率不变性。根据叠加性质，当一个系统有n 个激励同时作用时，那么它的响应就等于这n 个激励单独作用的响应之和。 频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。 22. 减小动态误差的方法：1） 一阶系统：一般的讲，时间常数 τ越小越好 2）二阶系统：ξ、n ω两参数要正确、合理的选择，一般地， n ω要尽可能大，ξ选 择在0.6～0.8之间 23. 无失真测试条件：理想的测量系统的幅频特性应当是常数，相频特性应当是线性关系，否则就要产生失真。幅值失真：)(ωA 不等于常数所引起的失真。相 位失真 ： )(ωφ 与ω 不是线性关系所引起的失真。 24. 自动测试系统的组成由五部分组成：①控制器；②程控仪器、设备；③总线与接口；连接控制器与各程控仪器④测试软件；⑤被测对象 25. IEEE-488.1是一种数字式8位并行通信接口，其数据传输速率可达1Mbps 。采用负逻辑，任一根线上都以零逻辑代表“真”条件，这样做的重要原因之一是负逻辑方式能提高对噪声的抗御能力。 26. 1）控者: 控者指明谁是讲者，谁是听者（如PC ） 2) 讲者：产生指令及数据器件,3)听者：接收指令及 数据器件. 26. 产生误差的主要因素：①工具误差：它包括试验 装置、测量仪器所带来的误差；②方法误差：方法引起的，这种误差亦称为原理误差或理论误差；③环境误差：在测量过程中，因环境条件的变化而产生的误差。④人员误差：测量者生理特性和操作熟练程度的优劣引起的误差称为人员误差。 27.误差的分类：随机误差；系统误差；粗大误差 T πω2=∆τ1=f B 1=⋅τ f B x i R t x i t μτ与无关，与无关仅与有关的随机过程x i R t x i t μτ与有关，与及均有关的随机过程 2 2 ,,x x x u σϕ

工程测量技术黄文彬知识点总结

工程测量技术黄文彬知识点总结 1、测量学得概念：测量学就是研究地球得形状与大小以及确定地面点位得科学，分为测定与测设两部分内容。 2、地球得物理表面，水准面；地球得数学表面，旋转椭球体面重力得方向线称为铅垂线，基准线。水准面：任何一点都与重力方向相垂直得面。或水在静止时得表面。水平面：与水准面相切得平面。大地水准面：与平均海水面相吻合并向大陆岛屿延伸而形成得封闭曲面称为大地水准面，测量基准面；所包围得形体称为大地体。地球椭球体：椭圆绕其短轴旋转而成得旋转椭球体，又称地球椭球体。 3、测量坐标系与数学坐标系得区别：坐标轴不同，象限旋转顺序不同。 4、地面点得高程： （1）绝对高程：地面点到大地水准面得铅垂距离，称为该点得绝对高程，简称高程，用H表示。 （2）相对高程：地面点到假定水准面得铅垂距离，称为该点得相对高程或假定高程。 （3）高差：地面两点间得高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向与正负。 5、测量工作得原则： （1）在布局上遵循“由整体到局部”得原则，在精度遵循“由高级到低级”得原则，在程序上遵循“先控制后碎部”得原则； （2）在测量过程中，遵循“随时检查，杜绝错误”得原则。测

量得基本工作：测距离、角度、高差就是测量得基本工作；距离、水平角、高差称测量三要素；观测、计算、绘图就是测量工作得基本技能。 6、水准测量：高差等于后视读数减去前视读数。计算未知点高程：高差法；视线高法。 7、视差：眼睛在目镜端上下移动，有时可瞧见十字丝得中丝与水准尺影像之间相对移动得现象。产生得原因：水准尺得尺像与十字丝平面不重合。消除得方法：仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。 8、水准点：用水准测量得方法测定得高程控制点，称为水准点。 水准路线：在水准点间进行水准测量所经过得路线，称为水准路线。相邻两水准点间得路线称为测段。 在一般得工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式：附合水准路线；闭合水准路线；支水准路线。

公路水运试验检测工程师考试知识点总结

公路水运试验检测工程师考试知识点总结 公路水运试验检测工程师考试知识点总结 一、考试概述 公路水运试验检测工程师考试是我国公路水运工程领域的一项重要 考试，旨在测试考生在公路水运工程试验检测方面的理论和实践能力。考试内容涉及广泛，包括工程材料、结构、路面、桥梁、隧道、交通工程等多个方面。 二、知识点分类 1、工程材料 工程材料是公路水运工程的基础，考试中涉及的内容包括材料的物理性质、力学性质、化学性质以及耐久性等。具体知识点包括材料的密度、强度、弹性模量、泊松比、耐久性等。 2、结构设计 结构设计是公路水运工程的重要环节，考试中涉及的内容包括结构设计原理、结构分析方法、结构设计软件等。具体知识点包括结构设计的基本原则、结构分析的方法（如有限元法、能量法等）、结构设计 的软件应用等。

3、路面工程 路面工程是公路水运工程的重要组成部分，考试中涉及的内容包括路面的材料、结构、施工工艺等。具体知识点包括路面的分类、路面材料的性能要求、路面结构的组成及设计方法、施工工艺等。 4、桥梁工程 桥梁工程是公路水运工程的重要部分，考试中涉及的内容包括桥梁的类型、设计原理、施工工艺等。具体知识点包括桥梁的分类及设计原理、桥梁的荷载效应、桥梁的施工工艺等。 5、隧道工程 隧道工程是公路水运工程的重要部分，考试中涉及的内容包括隧道的类型、设计原理、施工工艺等。具体知识点包括隧道的分类及设计原理、隧道的施工工艺等。 6、交通工程 交通工程是公路水运工程的重要组成部分，考试中涉及的内容包括交通规划、交通信号控制、交通安全等。具体知识点包括交通规划的原则和方法、交通信号控制的原理和方法、交通安全的保障措施等。 三、知识点详解 1、工程材料方面，需要掌握各种公路水运工程中常用的材料性质及

机械工程测试技术基础知识点

机械工程测试技术基础知识点 第一章绪论 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. 测量过程的四要素分别是被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。 4. 基准是用来保存、复现计量单位的计量器具 5. 基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。 6. 测量方法包括直接测量、间接测量、组合测量。 7. 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。 8. 误差的分类:系统误差、随机误差、粗大误差。 第二章信号及其描述 1. 由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号称为一般周期信号。 2. 周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。 1．信号的时域描述，以时间为独立变量。 4．两个信号在时域中的卷积对应于频域中这两个信号的傅里叶变换的乘积。 5信息传输的载体是信号。 6一个信息，有多个与其对应的信号；一个信号，包含许多信息。 7从信号描述上：确定性信号与非确定性信号。 8从信号幅值和能量：能量信号与功率信号。 9从分析域：时域信号与频域信号。 10从连续性：连续时间信号与离散时间信号。 11从可实现性：物理可实现信号与物理不可实现信号。 12可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。 13不能用数学关系式描述的信号称为随机信号。 14周期信号。按一定时间间隔周而复始出现的信号 15一般周期信号:由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号。 16准周期信号:由多个简单周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期。或多个周期信号中至少有一对频率比不是有理数。 17瞬态信号（瞬变非周期信号）:在一定时间区间内存在，或随着时间的增加而幅值衰减至零的信号。 18非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。 19一般持续时间无限的信号都属于功率信号。 20一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号（可以理解成能量衰减的过程）。 21信号的域不同，是指信号的独立变量不同，或描述信号的坐标的物理量不同。 22信号的时域描述：以时间为独立变量，强调信号的幅值随时间变化的特征。 23信号的频域描述：以角频率或频率为独立变量，强调信号的幅值和相位随频率变化的特征。

机械工程测试技术基础知识点总结知识分享

机械工程测试技术基础知识点总结

第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中， 并依靠它们来传输的。这些物理量就是 信号 ，其中目前应用最广泛的 是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间t 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率f 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛 性 。 4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频 谱）总是 奇 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ Y ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ Y ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ X ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ X ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ Y ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数 p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数???≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的 总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、 和 滤波器法 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实 现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。

机械工程测试技术基础知识点总结

机械工程测试技术基础知识点总结 一、测试的定义和作用 1.1 测试的定义：测试是通过模拟实际工作条件和环境，对机械设备进行性能、功能、可靠性等方面的评估和验证的过程。 1.2 测试的作用：测试可以帮助发现机械设备的问题和缺陷，提高产品质量，降低故障率，保证设备的可靠性和安全性。 二、测试的基本原则 2.1 客观性原则：测试结果应客观、真实、可靠，不能受个人主观因素的影响。 2.2 全面性原则：测试应涵盖机械设备的各个方面，包括性能、功能、可靠性等。 2.3 可重复性原则：测试应具备可重复性，即在相同条件下进行多次测试，结果应保持一致。 2.4 系统性原则：测试应按照一定的方法和步骤进行，以保证测试的系统性和有效性。 三、测试的分类 3.1 功能测试：测试机械设备是否能够按照设计要求完成各项功能。 3.2 性能测试：测试机械设备在不同工作条件下的性能表现，包括速度、力量、转速等。

3.3 可靠性测试：测试机械设备在长时间工作或恶劣环境下的可靠性和稳定性。 3.4 安全性测试：测试机械设备在正常使用过程中是否存在安全隐患，以及对操作人员的安全保护措施是否有效。 四、测试的方法和技术 4.1 实验法：通过搭建实验平台，对机械设备进行各项测试，并记录实验数据进行分析和评估。 4.2 检测法：利用各种检测仪器和设备对机械设备进行各项测试，如测力计、测速仪等。 4.3 数学统计法：通过对大量数据进行统计分析，评估机械设备的性能和可靠性。 4.4 模拟仿真法：利用计算机软件对机械设备进行虚拟仿真，评估其性能和功能。 4.5 试验法：在实际工作场景中对机械设备进行测试，观察和记录其表现和工作状态。 五、测试的关键要素 5.1 测试计划：明确测试的目标、范围、方法和步骤，制定详细的测试计划。 5.2 测试环境：提供符合实际工作条件的测试环境，确保测试的真实性和可靠性。 5.3 测试数据：收集和记录测试过程中的数据，包括测试结果、

机械工程测试技术基础知识点总结

机械工程测试技术基础知识点总结 一、引言 机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分，它主要涉及到对机械产品进行各种测试和评估的技术方法和手段。本文将从以下几个方面对机械工程测试技术的基础知识点进行总结。 二、测试目的与方法 1. 测试目的：机械工程测试的目的是为了评估机械产品的性能、可靠性和安全性，以确保其符合设计要求和使用需求。 2. 测试方法：机械工程测试可以采用静态测试、动态测试、功能测试、环境测试等多种方法。其中静态测试主要用于评估机械产品的结构强度和刚度，动态测试用于评估机械产品的振动、噪声和动力性能，功能测试用于评估机械产品的功能是否正常，环境测试用于评估机械产品在不同环境条件下的性能。 三、测试设备与工具 1. 测试设备：机械工程测试需要使用各种测试设备，如力传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器等。这些设备用于测量机械产品在测试过程中产生的各种物理量。 2. 测试工具：机械工程测试还需要使用各种测试工具，如测量仪器、测试仪器、数据采集仪等。这些工具用于对测试设备进行校准、数据采集和分析。

四、测试流程与方法 1. 测试准备：机械工程测试前需要进行测试准备工作，包括制定测试计划、选择测试方法和设备、清洁测试环境等。 2. 测试执行：根据测试计划，进行具体的测试操作，包括设置测试参数、采集测试数据、记录测试结果等。 3. 测试分析：对测试数据进行分析和处理，评估机械产品的性能指标是否符合要求，找出可能存在的问题和改进方向。 4. 测试报告：根据测试结果，编制测试报告，包括测试目的、测试方法、测试数据、测试结论等内容，供相关人员参考和决策。 五、常见测试指标与评估方法 1. 结构强度：通过静态测试和有限元分析等方法，评估机械产品的结构是否能承受设计载荷，并满足安全要求。 2. 动力性能：通过动态测试和数学模型仿真等方法，评估机械产品的加速度、速度、位移等动力性能指标是否符合设计要求。 3. 噪声与振动：通过振动测试和噪声测试等方法，评估机械产品在运行过程中产生的噪声和振动是否超过限制值，是否对人体健康造成影响。 4. 可靠性：通过寿命测试和可靠性分析等方法，评估机械产品在设计寿命内的可靠性指标，如失效率、平均故障间隔时间等。 5. 环境适应性：通过环境测试和可靠性试验等方法，评估机械产品在不同环境条件下的性能和可靠性，如温度、湿度、腐蚀等。

《机械工程测试技术基础》知识点总结

《机械工程测试技术基础》知识点总结 1. 测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。分为：静态测试，被测量（参数）不随时间变化或随时间缓慢变化。动态测试，被测量（参数）随时间（快速）变化。 2. 基本的测试系统由传感器、信号调理装置、显示记录装置三部分组成。传感器：感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式，通常为电量（电压、电流、电荷）或电参数（电阻、电感、电容）。信号调理装置：对传感器的输出做进一步处理（转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等），以便于显示、记录、分析与处理等。显示记录装置对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储，某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。 3. 测试技术的主要应用：1. 产品的质量检测2.作为闭环测控系统的核心3. 过程与设备的工况监测 4. 工程实验分 析。 4. 测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。现代科学技 术的三大支柱：能源技术材料技术信息技术。信息技术的三个方面：计算机技术、传感技术、通信技术。 5. 测试技术的发展趋势：(1) 1. 传感技术的迅速发展智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。（2）测试 电路设计与制造技术的改进（3）计算机辅助测试技术应用的普及（4）极端条件下测试技术的研究。 6. 信息：既不是物质也不具有能量，存在于某种形式的载体上。事物运动状态和运动方式的反映。信号：通常 是物理、可测的（如电信号、光信号等），通过对信号进行测试、分析，可从信号中提取出有用的信息。信息的载体。噪声：由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声，信号中除有用信息之外的部分。 （1）信息和干扰是相对的。（2）同一信号可以反映不同的信息，同一信息可以通过不同的信号来承载。7.测试工作的实质（目的任务）：通过传感器获取与被测参量相对应的测试信号，利用信号调理装置以及计算机分 析处理技术，最大限度地排除信号中的各种干扰、噪声，最终不失真地获得关于被测对象的有关信息。 8. 信号的分类：（一）按信号随时间的变化规律分： （二）按信号的物理属性分：机械信号、电信号、光信号、其他（磁信号、声信号、超声波信号等）。 （三）按信号的幅值是否随时间变化分：静态（直流）信号、动态（直流+交流）信号。 （四）按自变量的变化范围分：时（间有）限信号、频（率有）限信号。 （五）按信号是否满足绝对可积条件分：能量（有限）信号、功率（有限）信号。 （六）按信号中变量的取值特点分：连续信号、离散信号。时间和幅值均连续——模拟信号时间和幅值均离散——数字信号 9. 各类信号的特征：1. 确定性信号可以用确定的数学函数表示其随时间变化规律的信号，包括周期信号（简单周 期信号（正弦信号）、复杂周期信号）和非周期信号（准周期信号、瞬变信号）两类。 周期信号：每隔一定的时间间隔精确重复其波形、无始无终的信号。 简单周期信号（正弦信号、简谐信号、谐波信号）：正弦信号是构成其他信号的基本成分。