信号分析仪及微机测试系统简介
现代检测系统
第二类：并行口式虚拟仪器
最新发展的一系列可连接到计算机并行口的测试装置， 它们把仪器硬件集成在一个采集盒内。仪器软件装在计算 机上，通常可以完成各种测量测试仪器的功能，可以组成 数字存储示波器、频谱分析仪、逻缉分析仪、任意波形发 生器、频率计、数字万用表、功率计、程控稳压电源、数 据记录仪、数据采集器。它们的最大好处是可以与笔记本 计算机相连，方便野外作业，又可与台式PC机相连，实现 台式和便携式两用，非常方便。由于其价格低廉、用途广 泛，特别适合于研发部门和各种教学实验室应用。
1． 虚拟仪器的内部功能 测量仪器的内部功能可划分为：输入信号的测量、转换、数 据分析处理及测量结果的显示四个部分。虚拟仪器也不例外， 但是实现上述功能的方式不同，下面按三个部分来叙述。 （1）信号采集与控制功能 虚拟仪器是由计算机和仪器硬件组成的硬件平台，实现对信 号的采集、测量/转换与控制的。硬件平台由两部分组成： 1、计算机可以是笔记本计算机、PC机或工作站； 2、仪器硬件：可以是插入式数据采集板（含信号调理电路、A ／D转换器、数字 I／O、定时器、D／A转换器等），或者是 带标准总线接口的仪器，如 GPIB仪器、VXI仪器、RS－232仪 器等)。
虚拟仪器的分类:
从技术发展的角度来看，虚拟仪器走的是两 条技术路线： 一条是向高速、高精度、大型自动测试设备 （ATE）方向发展，即GPIB（1975） →VXI（1987）→PXI（1997）的发展路线； 另一条是向高性能、低成本、普及型系统方 向发展，即PC插卡（1987）→并口式 （1995）→串口USB（1999）的技术路线。
虚拟仪器
开发和维护费用低
技术是更新周期短 （0.5~1年） 软件是关键 价格低
传统仪器
开发和维护费用高
微机测试系统课件
典型的功能归结为以下几个方面： 选择功能——量程选择、信号通道选择、通道扫描方式选择、采样频率选择等。 信号分析与处理——FFT、相关分析、统计分析、平滑滤波。 波形显示——实时显示多个被测信号的时域波形，即具有存储示波器功能。 自诊断——系统越复杂，自身故障的诊断越显得重要。目前计算机都具有自诊断能力，一般可诊断到插件板一级。一些通用性较强的测试系统，可以诊断到关键部位。自校准一—高精度的自动测试系统都配有标准信号源。测试时，对标准信号和被测信号
2.2.4.2 YM12864X图形点阵液晶显示器 1. 是一种图形点阵液晶显示器 2. 特性 3. 管脚介绍 4. 原理简图 5. 软件说明 6. 写显示数据
2.3 A/D转换器与微机接口设计
2.3.1 8位A/D转换器与微机接口设计 2.3.1.1 ADC0809管脚
1.1.3 现代测试系统的基本结构 1. 非电量的特征 1)从时域特性来看，非电信号有模拟信号和离散信号之别。 2)从频域特性来看，国防试验和机械工艺中信号的频率有高有低，但大多数属低频范围，有的近于直流量。 3)非电信号并非独立存在，它们都处于环境的干扰和噪音的包围之中。 4)非电信号能量强弱悬殊，其中强信号的测试指标容易达到，而弱信号的测试较之要难得多。 5) 理论和实践证明，大多数非电信号通过一定形式的变换，可变成相应的电量。
图2.18 ADC0809的管脚图
2.3.1.2 ADC0809转换器与微机接口硬件电路设计 ADC0809带有三态锁存器，可以与8031单片机的总线直接连接。图2.20给出了ADC0809的接口电路。从图2.20和结合图2.19的时序图可以看出，当P2.3和信号均为低电平时，使启动脉冲START及地址锁存允许脉冲ALE信号有效，将地址送到地址总线，模拟量经C、B、A选择开关所指定的通道送到A/D转换器。在START下降沿的作用下，一位一位的逼近，此时，转换结束信号EOC变低电平。由于逐次逼近需要一定的过程，所以在此期间，模拟量输入不变，比较器也一直在工作，直到转换结束，发出一个转换结束信号EOC（高电平有效）经反向器后可向CPU申请中断，使P3.3=0，表示已结束。此时，单片机发出一个输出允许信号，即P2.3与均为低电平，使OE高电平有效，允许从A/D转换器锁存器读取数字量.
Keysight N9020A MXA X系列信号分析仪技术资料说明书
Keysight N9020A MXAX 系列信号分析仪10 Hz~3.6、8.4、13.6 或26.5 GHz技术资料目录定义与条件 (3)频率和时间技术指标 (4)幅度精度与范围技术指标 (6)动态范围技术指标 (8)PowerSuite 测量技术指标 (12)一般技术指标 (13)输入和输出 (14)IQ 分析仪 (16)IQ 分析仪-选件B40 (17)IQ 分析仪-选件B85/B1A/B1X (18)实时频谱分析仪(RTSA) (19)相关文献 (19)本技术资料是 MXA 信号分析仪的技术指标和条件摘要。
如欲获取完整的技术指标指南，请访问: /find/mxa_specifications 加速上市每个器件都需要您在客户技术指标、吞吐量和产率等目标之间做出权衡。
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定义与条件技术指标是指产品保证中所包括的参数性能，除非特别注明，这些技术指标只在0°C 到55°C1的完整温度范围内有效。
95% 表示环境温度在20 至30°C 内时，预计有95% 的把握在95% 的情况下能够达到性能容限范围(~ 2σ)。
除了仪器样品的统计观测数据之外，这些值还包括外部校准参考的不确定度影响。
我们不保证仪器性能可以达到这些参数值。
如果生产仪器的统计观测特性出现重大变化，有时候会对这些值进行更新。
典型值是指不在产品保修范围内的其它产品性能信息。
当性能超出技术指标时，80% 的样本在20~30°C 的温度范围内可表现出95% 的置信度。
典型性能不包括测量不确定度。
标称值是指预计的性能，或表示在产品应用中有用但未包含在产品保修范围内的产品性能。
动态信号分析仪的特点都有哪些呢 分析仪操作规程
动态信号分析仪的特点都有哪些呢分析仪操作规程动态信号分析仪是一款便携式多通道并行同步采样的动态信号测试分析系统；包含动态信号测试分析系统所需的直流电压放大器、抗混滤波器、A/D转换器、DSP实动态信号分析仪是一款便携式多通道并行同步采样的动态信号测试分析系统；包含动态信号测试分析系统所需的直流电压放大器、抗混滤波器、A/D转换器、DSP实时信号处理系统、锂电池组及采样控制和计算机通讯的全部硬件；以及操作简便的管理和分析软件，用于多通道电压、电荷、ICP 传感器及4～20mA变送器的输出信号的采集和分析。
特点：高度便携：利用计算机的1394接口实时进行数据传送, 实现了热拔插和即插即用；并且较大程度上满足了对便携式仪器和采样速度的要求,测试系统不仅可在实验室使用,也可方便地应用于生产现场；高度集成：模块化设计的硬件，每个测量机箱可插入两个4通道数采和1通道转速测量模块；每台计算机可控制8通道数采和2通道转速同步并行采样，满足了多通道、高精度、高速动态信号的测量需求；每通道包含独立的DSP实时信号处理系统：可选择的模拟滤波 + DSP实时数字滤波，构成高性能抗混滤波器，还可根据转速周期,实时完成连续的整周期采样；每通道独立的16位A／D转换器：实现了多通道并行同步采样，通道间无串扰影响及采样速率不受通道数的限制，大大提高了系统的抗干扰能力；准确的采样速率：先进的DDS数字频率合成技术产生高精度、高稳定度的采样脉冲，保证了多通道采样速率的同步性、准确性和稳定性；数字磁带机信号记录功能：利用计算机海量的存储硬盘,长时间实时、无间断记录多通道信号；DMA方式传送数据：测试数据通过嵌入式实时操作环境下,DMA方式实时传送，保证了数据传送的高速、稳定、不漏码；先进的工艺：多层线路板,全贴片工艺,大大提高了硬件的可靠性和抗干扰能力；供电：智能化管理的可充电锂电池组供电；完全便携：防潮、防振设计，工作温度范围可拓宽至-10℃～60℃；信号适调器：配套各种可程控的信号适调器(包括电压适调模块、应变适调模块、电荷适调模块、双恒流源应变适调模块)；不仅具有极强的抗干扰能力,而且由于参数由数采统一控制,系统的单位量纲实现了“傻瓜”设置。
无线电测控装备质量控制方案及自动化测试技术分析
80DIGITCW2023.08IGITCW技术 分析Technology Analysis1 无线电测控装备及系统介绍1.1 装备简介无线电测控装备主要应用于设备检测，其可以对系统中的飞行器进行测量、跟踪与控制，我国在一些大型国家科研项目的研究中，均会利用到此类设备。
近几年，随着我国科学技术的不断发展，该设备能够对参数、波形等进行测量，同时可以实现时域与频域的深入分析，完成对电台性能特性的全面监测与分析。
1.2 系统功能无线电测控装备是一个广泛的概念。
在实际运行时，所有能利用无线电信号对目标加以控制、跟踪与测量的设备，均可被称为无线电测控装备。
当前无线电测控装备系统主要分为无线电跟踪测量系统、无线电遥测遥控系统两大类型，能够追踪与测量飞行器的运动轨迹、目标特性，同时也能够对收集的信息及时记录处理。
1.3 技术应用在实际应用中无线电跟踪测量系统的工作流程分为三大环节，分别是调制发射、接收解调、信息处理，其最终所获得的数据信息会通过计算机显示，并报送测控中心。
而无线电遥测遥控系统则会对待测的参数进行采集与接收，并传送到相应的显示位置，前期所收集到的信息会通过传感器，设置成规范化的电信号[1]。
2 无线电测控装备质量的控制2.1 方案基本建设思路2.1.1 系统功能需求分析基于无线电测控装备的特点，在进行方案设计时，首先要明确系统的质量控制目标。
一是需要对相关装备的测试指标进行规范化处理；二是要能够便于管理部门和人员对无线电测控装备实时工况进行监测，从而为后期的维修与保养打下坚实基础；三是面对日常作业中的科研实验任务，可以对无线电测控装备进行强制性测试，从而保证其技术状态的安全稳定性；四是具备一定的辨析能力，能够对当前系统的技术状态进行评估与预测，辅助相关人员进行决策。
2.1.2 系统设计步骤分析在进行系统的设计与建设时，一是构建相应的信息管理中心，下设一套完整的无线电测控设备子系统，无线电测控装备质量控制方案及自动化测试技术分析王森强（明厦物联网科技有限公司，上海 201112）摘要：文章首先介绍了无线电测控装备及系统技术，然后进一步分析了无线电测控装备质量控制的具体方案，阐述了基本的建设思路；随后探究了系统中的应用软件设计办法；最后结合实际案例，对无线电自动化测试技术进行了深入研究，介绍了案例的背景，论述了相关技术指标，并给出了具体的测试方法，以期能够为相关技术人员提供参考。
太赫兹矢量网络测试系统
太赫兹矢量网络测试系统一、测试系统简介图2-31(a)给出了垂直入射时,利用太赫兹矢量网络测试系统测量的原理框图。
最终搭建出的系统实物图如图2-31(b)所示。
垂直入射时,测试系统的工作原理如下。
首先,微波矢量网络分析仪产生的低频率信号经太赫兹矢量测量收发模块倍频后转换为高频信号。
信号通过喇叭1天线的辐射,经分束器和椭圆反射镜后聚焦,样品位置恰好放在聚焦后的束腰上。
因此,入射到样品的波近似为平面波,正好与软件仿真中入射波的设置相吻合。
同时,由于测试样品的背面为金属,没有电磁波能够穿过样品进行传输,故不需要对样品的传输特性进行测量。
待测样品反射回来的波经椭圆反射镜和分束器后由喇叭2天线接收,并在后续模块进行处理和分析。
在系统中,分束器能够实现良好的收发隔离,而吸波材料主要用于吸收冗余的反射波。
在实际测量的过程中,矢量网络分析仪需要进行校准,以便获得更精确的样品数据,可以利用测试样品背面的金属来辅助校准。
需要特别说明的是,矢量网络分析仪解调后得到的S数据,实际上代表了待测样品的反射值21。
S11图2-31 垂直入射时的太赫兹矢量网络测试系统与垂直入射相比,斜入射时的太赫兹矢量网络测试系统的搭建方式略有不同,如图2-32(a)所示,它是由两个椭圆反射镜、一个可转动的样品夹和一条圆弧形滑轨组成的。
喇叭1和椭圆反射镜1始终固定不动,喇叭2和椭圆反射镜2安装在一个子平台上,子平台可以沿滑轨转动。
通过改变子平台的位置,使两个椭圆反射镜波束中心线之间的夹角等于2θ,同时,将样品夹顺时针旋转θ角,这样即可测出样品在电磁波以θ角斜入射时的反射或吸波特性。
斜入射时太赫兹矢量网络测试系统的工作原理和垂直入射时基本相同,在此不再赘述。
实际搭建的实物图如图2-32(b)所示。
图2-32 斜入射时的太赫兹矢量网络测试系统二、测试步骤(1)垂直入射测试利用垂直入射时对应的原理框图,搭建实验测试系统。
将待测样品放在样品夹上,利用样品背面的金属对入射波进行校准,使反射曲线处于0 d B位置。
现代检测系统及其基本特性
检测过程控制的软件化
例如：可做到：①自稳零放大；②自动极性判断；③自动量程切换；④自动报警；⑤过载自动保护；⑥非线性补偿；⑦多功能检测（多点巡回检测）等。
另外，在检测控制方式下，改换仪器功能并不需要更换硬件，仅改变软件就可实现以上功能，这是传流仪器不能达到的。软件实现的数字化仪器的自动化程度很高。
因此，目前在这方面有以下几个发展趋势：
06
能完成对多点，多种随时间变化参数的检测，实现快速，实时测量，抗干扰信号能力强。这些特点及性能都是传统的检测系统无法实现的。
04
检测技术的发展趋势
01
以计算机为中心的现代检测系统，采用数据采集与传感器相结合的方式，能够最大限度地完成检测工作的全过程，既能实现对信号的检测，又能对信号进行分析处理——获得有用信息。
传感器
变送器（转换器）
显示器（输出单元）
2、模拟式检测仪表及检测 用模拟式指示仪表实现对被测对象检测，可分为直读检测法和比较检测法。 1）模拟式直读检测法： 利用电磁感应原理，使被测参数转换为指针或光标位移，在刻度盘上指示出被测量值。 2）模拟式比较检测法： 借助比较仪器（或比较电路）将被测量与标准量进行比较，从而测量被测对象大小的方法。如天平称量物体质量。 被测参数
微机全自动量热仪设备工艺原理
微机全自动量热仪设备工艺原理背景微机全自动量热仪是一种常见的化学分析仪器，广泛应用于环境、材料、化学以及生物等领域。
本文将讲解微机全自动量热仪设备的工艺原理。
原理微机全自动量热仪的原理基于热力学定律，其测量样品吸热或放热的过程。
量热仪通常由样品仓、控温系统、测量电路及计算机控制系统组成。
样品仓是实现样品暴露于测量条件下的容器，其通常由两个单位体积相等的容器组成，样品在两个容器之间可以自由流动。
控温系统是用来控制样品仓中样品的温度的系统。
样品仓中的温度经过控制不仅可以保证温度的恒定，也可以对温度进行升温或者降温，以满足不同的测试要求。
测量电路是用来测量样品与周围环境的温差并输出电压信号的部分。
根据热力学第一定律，样品与周围环境的热量平衡，因此，测量电路就可以通过计算样品与周围环境的温差来计算样品释放或吸收的热量。
计算机控制系统则是对整个测试过程进行控制的核心部分。
在测试过程中，计算机控制系统可以控制样品仓的温度、记录数据并对实验数据进行处理，在实验结束后，还可以输出测试报告。
设备工艺在使用微机全自动量热仪进行实验时，需要遵循一定的设备工艺流程。
首先，需要准备样品，并将样品加入到样品仓中。
然后，设定样品仓的温度，以保证测试环境的恒定。
根据不同样品的测试要求，可以选择升温或降温，也可以进行等温测试。
在测试过程中，需要采集样品仓中的温度数据，并通过计算机控制系统进行记录。
当测试结束后，需要通过计算机控制系统对测试数据进行处理，获取样品释放或吸收的热量。
最后，需要将测试数据进行分析，校正测量误差，并生成测试报告。
结论微机全自动量热仪是一种常见的化学分析仪器，其基于热力学定律实现对样品吸热或放热的测量。
在使用微机全自动量热仪时，需要遵循一定的设备工艺流程，并通过计算机控制系统进行数据记录和处理，最终得到测试结果。
CXA N9000A信号分析仪
● 频率范围从 9 kHz 至 26.5 GHz ● 高达 +17 dBm TOI、-163 dBm DANL ● ± 0.50 dB 绝对幅度精度 ● 高达 25 MHz 分析带宽 ● 9 kHz 至 6 GHz 跟踪发生器
什么是 X 系列 信号分析仪?
为满足未来需求做好准备
通过升级处理器、存储器、 连通性等，您可以优化投资并延 长仪器使用寿命，使测试资产无 论是现在还是未来都能保持领先 水平。
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3
在制造测试过程中进行可靠的信号分析
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7
在具有 50/60/400 Hz 电源 输入的航空航天与国防 环境中使用 CXA。
/find/cxa
相关文献
Agilent CXA 信号分析仪 技术资料 5990-4327EN 配置指南 5990-4341EN X 系列测量应用软件手册 5989-8019EN X 系列信号分析手册, 5990-7998EN
利用FSQ26信号分析仪搭建FM发射机自动测试系统
分辨率 ：ｂＩ； ｌ－ ｄｚ
幅度特性 ： 幅度 ： ｍ ｐ ～１Ｖ ｐ５ ［） ｌ Ｖ ｐ ０ ｐ （０２ ； Ｏ 准确 度 ： １Ｈ ， ０ Ｖ ｐ 自动 量 程 ） ％设 置 值 （ｋ ｚ ＞１ｍ ｐ ， ±１
±１ ｍＶｐ ｐ；
平坦 度 ：相对 于 ｌＨ 正弦波 ， （ ｋｚ 自动量程 ）
王 晓远 汤 辉 范 中国 李新 伟
（ 中国空 空导 弹研 究 院 ， 南 洛 阳 ４ １０ ） 河 ７０ ９
摘
要 ： 射机 作 为无 线通 信 系统 的 核心部 件 ， 性 能指 标影 响着 通信 系 统 的优劣 ， 以发射 机性 能 的评估 是 通信 系统 设 计 中 的重 要 工作 。本 文 主要 发 其 所
的核 心 仪 器 是 罗 德 与施 瓦 茨 公 司 的高 端 信 号 分 析仪
Ｆ Ｑ ６ Ｓ ２。
１ 测 试 系统 硬 件 组 成
１Ｇ ｚ 一１ １Ｂ （ 型值 ） ３Ｈ ： ５ｄｍ 典 ； ２Ｇ ｚ 一１６Ｂ （ 型值 ） ６ Ｈ ： ４ｄｍ 典 ； 分 析 调 制 类 型 ： Ｍ、 Ｍ、 Ｍ、 Ｐ Ｋ Ｍ Ｓ 、 Ａ Ｋ Ｆ Ｐ Ａ Ｍ Ｓ 、 ＦＫ Ｍ Ｓ 、
《 计量 ｓ翩 试技ｇ Ｐ ｏ ｔ 第 ３ ￣２ ｔ 年 ８卷 第 １ ｏ期
１３ 功 率 计 ４７ ． ３Ｂ
据处理模 块、 用户管理模块 ， 每个模块完成规定的功能， 这
功率 计 ４７ ３Ｂ用 于测试 Ｆ Ｍ发 射机 的输 出功率 ， 际 实 测试输 出功率时 ， 要配合前 置大 功率衰减 器完成 测试工 作 。其 主要技术 指标如下 ：
频 率 范 围 ：０ １ ＭＨｚ ８ Ｈｚ ～１ Ｇ ；
环境类实验室常用分析仪器介绍
环境类实验室常用分析仪器介绍2022年1月目录环境类实验室常用分析仪器清单 (1)一、色谱分析仪 (2)1.1 气相色谱仪(GC) (2)1.2 液相色谱仪（LC） (7)1.3 离子色谱仪(IC) (9)二、色谱配套仪器 (10)2.1 顶空进样器 (10)2.2 吹扫捕集装置 (11)三、质谱分析仪 (13)3.1 气质联用仪(GC-MS) (13)3.2 液质联用仪(LC-MS) (17)3.3 ICP-MS (21)四、光谱仪器 (23)4.1 紫外分光光度计（UV） (23)4.2 近红外光谱分析仪(NIR) (27)4.3 红外光谱仪(IR、傅立叶) (30)4.4 分子荧光光谱分析仪 (33)4.5 ICP-AES (34)4.6 原子吸收光谱(AAS) (37)4.7 原子荧光光谱(AFS) (39)4.8 气相分子吸收光谱仪（GMA） (41)环境类实验室常用分析仪器清单一、色谱分析仪1.1 气相色谱仪(GC)气相色谱仪在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。
它除用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和比表面积等物理化学常数。
一种对混合气体中各组成分进行分析检测的仪器。
1.1.1 简介气相色谱仪，将分析样品在进样口中气化后，由载气带入色谱柱，通过对欲检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱，使各组分分离，依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。
按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。
1.1.2 基本构造气相色谱仪的基本构造有两部分，即分析单元和显示单元。
前者主要包括气源及控制计量装置、进样装置、恒温器和色谱柱。
后者主要包括检定器和自动记录仪。
通过GPIB总线组成的信号分析测试系统
通过GPIB总线组成的信号分析测试系统
田吉;周振雄
【期刊名称】《北华大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(002)002
【摘要】介绍了由1台微机和1台双通道信号分析仪BK2034通过GPIB通用接口总线连接组成测试系统的方法.在这个系统中,计算机可读出存储和打印BK2034的分析结果,或者对其再处理.BK2034不仅能分析、显示各种在现场采集到并存于计算机中的信号及其频谱,还能处理一系列由计算机生成的典型信号.由于兼有计算机和测试仪器的优点,因而具有很强的功能.
【总页数】3页(P182-184)
【作者】田吉;周振雄
【作者单位】北华大学,电气工程学院,吉林,吉林,132021;北华大学,科研处,吉林,吉林,132013
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.基于GPIB总线的信号分析系统 [J], 许业文;丁银平
2.基于GPIB总线技术的热电池测试系统设计 [J], 肖志刚;柳维旗
3.基于VXI-GPIB总线的自动测试系统设计与实现 [J], 杨彪;高优;姚莉娟
4.基于GPIB总线技术的自动测试系统设计 [J], 何进
5.基于GPIB总线的数字多用表自动测试系统 [J], 曹银银;王宏维;孙菡;李璟
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《热能与动力工程测试技术》教学大纲.doc
华中科技大学文华学院《热能与动力工程测试技术》课程教学大纲一、课程名称：热能与动力工程测试技术MEASUREMENT IN HEAT ENERGY AND POWER ENGINEERING二、课程编码：0303014三、学时与学分40学时（讲课40学时）,2.5学分。
四、先修课程：高等数学、大学物理、传热学、工程热力学、流体力学、电工学、电子技术、微机原理。
五、课程性质：必修六、课程教学目标及要求：通过本课程的学习，使学生基本掌握动力工程及动力机械中常用参数的测试原理，方法，仪器仪表的原理及选用，误差分析计算，及微机在测试系统中的应用等。
七、适用专业：热能及动力工程本科生；八、基本教学内容与学时安排第一章测量系统概论及误差分析简介（2学时）【内容】：测量系统的基本组成；仪器仪表的主要性能参数；误差的分类及处理方法，直接测量及间接测量中随机误差及系统误差的计算方法。
【基本要求】：了解基本内容【重点与难点】：第二章温度测量（4学时）【内容】：热电偶温度计，电阻温度计测温的基本原理，测量方法、计算方法及有关电路；几种常用的热电偶及电阻温度计；正确地选用温度计并了解温度计的标定方法；了解几种其它形式的温度计的原理。
【基本要求】：掌握基本内容【重点与难点】：电阻温度计测温的基本原理，测量方法、计算方法，第三章压力测量（6学时）【内容】：流体稳态压力测量的基本原理，测压传感器的形式及构成；测量误差产生的原因及解决办法；动态压力测量传感器的原理，基本结构；压力计及压力测量系统的标定；真空测量技术。
【基本要求】：掌握基本内容【重点与难点】：流体稳态压力测量的基本原理，测压传感器的形式及构成；动态压力测量传感器的原理，基本结构。
第四章流速及流量的测量（6学时）【内容】：流体速度的测量（稳态下要求掌握速度探针的原理及使用，动态下要求掌握热线风速仪及多普勒测速仪的原理）；速度方向的测量（二维流及三维流方向测量的原理及方向探针的结构及测量方法）;流量的测量要求掌握几种常用的流量计（节流压差形，涡轮流量计，浮子流量计等）的原理组成及使用方法。
测试系统延迟特性 双通道矢量信号分析仪显身手
上
调 制 信 号 ，特 别 是 相 位 调 制 的 非
恒 定 包 络 激 励 信 号 会 引 起 器 件 的
和 时 间 相 位 关 系 ，特 别 是 对 于 分 集 接 收 机 、相 控 阵 雷达 、ＭＩ ＭＯ系
ＡＭ／ Ｍ 效 应 ， 以 网络 分 析 仪 的 Ｐ 所 扫 频 测 试 结 果 很 难 精 确 反 映 电 路
统 等 ，这 些 系 统 中 存 在 多 路 相 位
相 参 的 调 制 信 号 。 示 波 器 是 比 较 测试多 路信 号 时域 的标 准仪 表 ，
统 中 关 键 电 路 的 传 输 和 反 射 特
性 ，如 放 大 器 的 增 益 、 延 迟 、 端
在 实 际 工 作 状 态 下 的 延 迟 特 性 等
力 ， 时仪 表 的两 个测 试 通道 间具 同 备相参的能力， 系统 的误 差 可在 测 试 过 程 中通 过 校 准 消 除 （ ２ 。 图 ）
被测件 输出信 号作为相 关处理 信
号 。使 用 Ａｇｌｎ １ ０ Ａ宽带 示 波 ｉ ｔ ２４ ｅ ８ 器 ， 信 号 进 行 采样 示 波器 两 个 对 采 集 通 道 问保 持 相 参 关 系 ，通 过 ８ ６ １ 矢量 分 析 软 件 完 成互 相 关 ９０Ａ 处理 及 其 他 参 数 的 计 算分 析 。
—
广
程 应 用 中 ，通 常 需 要 比 较 两 路 信 号 的 幅 度
触 发 比较 点 ，直 接 比较 时 域 电 压
的 波 形 是 不 能 确 定 两 路 连 续调 制 信 号 的 时间 关 系 的 状 态 下 ， 由 于激 励 源 为 复 杂
参数 。
口驻 波 等 参 数 。 网 络 分 析 仪 是 测
测试系统的组成及各部分的作用
1测试系统的组成及各部分的作用？测量对象，传感器（感受被测量量并将其转化成电信号），信号调理电路（将电信号衰减、放大、转换、调制和解调、运算和数字化处理），输出装置（显示和记录结果）2信号的分类？信号的描述方法？信号分为确定性信号和非确定性信号（随机），确定性信号分为周期信号和非周期信号。
周期信号分为简谐信号、多谐复合信号、伪随机信号。
非周期信号分为准周期信号和瞬变信号非确定性信号又名随机信号，包括平稳随机信号（各态历经信号，非各态历经信号），非平稳信号。
描述方法；时域描述：反映信号随时间t 变化的总体情况。
频域描述：揭示信号各分量的频率构成。
3A/D 转换的过程？信号数字化过立程中遇到的问题及解决方法（频混、频谱泄露）？什么是采样定理？采样，量化，编码混频现象，采样频率必须大于或等于2倍的x(t)最高频率的两倍量化误差，可提高量化电平的精度频谱泄露，选择主瓣尽可能窄，旁瓣尽可能小且衰减的快。
采样频率)/2(s s T πω=或)/1(s s T f =必须大于或等于信号)(t x 中的最高频率m ω的两倍，这就是采样定理。
表达式：m s f f 22m s ≥≥或ωω4信号频谱分析的步骤？周期信号和非周期信号的频谱分析及其频谱的特点。
1将时域转变为频域 2 信号分解：将复杂信号转变为基本信号 3求幅值频谱，相位频谱 4画图周期信号：离散性，谐波性，收敛性非周期：无穷多且不可列性，连续性，收敛性分析公式看书5傅立叶变换的性质？常用信号的频谱（如δ函数、正余弦函数、周期单位脉冲函数等）。
1线性叠加性 2尺度展缩性 3对称性 4时移性质 5频移性质 6卷积 7微分与积分 6随机信号概念及分类，随机信号的统计特性。
随机信号它所描述的物理现象是一种随机过程，其变化过程无法用确定的数学关系来描述，不能预测其未来瞬间任何值。
平稳随机信号和非平稳随机信号；统计特征：均值，均方差，方差9测试系统的静态特性及其静态特性参数。
双通道矢量信号分析仪测试系统延迟特性
ｋ
‘ ＼ ．¨
＼ 、
、ｕ
．
一ｊ ｒ ０
ｆ ＜ 一 Ｊ
， ＾
两 路 相参 调 制信 号 时 间差 值 参 数 的 测 试 。相 关 函数 峰值 的数 值 为 两 路
相 关运 算 来确 定 任 意 信 号 间 的 时 间 号 。分 析 仪 使 用 Ａｇｌｎ ｌ０ Ａ 宽 ｉ ｔ ２４ ｅ ８
对 于 电子 系 统 中 的 关 键 电 路 ， 关 系 。相 关 运 算 能 反 映 两 路 相参 信 带 示 波 器 ，示 波 器 完成 对 两路 信 号
－ ｝ 。 一 ｜＿ Ｉ ０ 一ｊ ｛ Ｐ＿
维普资讯
叠 一
一 ≥ ≥
相关测试的指标 的 采样 ，示 波 器 的两 个 采 集 通 道 间 表 ｌ
保 持 相 参 关 系 ，相 关 处 理 及 其 它 参 数 的 计 算 分 析 通 过 Ａｇｌｎ ９ ０ Ａ ｉ ｔ ６１ ｅ ８ 矢 量分 析 软件 完成 。 两 路 相 参信 号相 关 运 算 处 理功 能验 证
率 ，但 对 于 一 些 连 续 的 复 杂 调 制信 网 络 分析 仪 的扫 频 测 试 结 果 很 难精 源 输 出 ＱＰ Ｋ 调 制 信 号 ，通 过 功 分 Ｓ
号 ， 由于 很难 确 定信 号 的触 发 比较 确 反 映 电路 在 实 际工 作状 态 下 的延 处 理 后 ，信 号 １作 为参 考 信 号 ，信
点 ，直 接 通过 时 域 电压 波 形 的 比较 迟特 性 等参 数 。
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栅栏频带间隔
措施：
f
1 Ts f 1 s N N T
为了解决上述矛盾，可采用ZOOM-FFT或Chip-Z变换， 或采用基于模型的现代谱分析技术。
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信号分析仪
3、快速傅里叶变换
FFT的特征
DFT算法：N2次复数相乘和N（N-1）相加； FFT算法： • 基2算法：将采样点N分解为两组，分别进行运算， 然后进行组合。 N • 运算次数：复数相乘次数为 2 log N，复数相加为 N log N • N越大，两者运算量悬殊越大，当N=256时，相差 64倍，当N=1024时，相差204.8倍；
输入输出通道设计
输入通道数：
由检测参数数目决定，按三种基本形式选用；
输出通道结构
与输出要求有关，如打印、显示、控制或报警等。
传感器：
选型及与调制器、A/D转换器等电路的阻抗匹配。
A/D转换器
主要考虑分辨率和位数及其性能。
采样/保持器
有单片式和集成式
多路转换开关
信号源的数目和采样频率
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信号分析仪
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幅值的概率密度：
Tx 1 p( x) lim lim x 0 x T T
ˆ p( x) Tx T x
有限观察时间的概率估算： 概率密度分析仪电路：
x(t )
时间脉冲 发生器
加法 电路
X
振幅窗 窗宽 x
ˆ p( x)
与门
Tx
Tx T
可变直流 发生器
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信号分析仪
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信号分析仪
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信号分析仪
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信号分析仪
数据输出通道
形式
一类是将分析数据通过串行或并行输出端口送人数字 式显示器或记录存储； 另一类是将分析数据通过数模转换输入到模拟式指示 仪表、记录设备或反馈控制设备。
结构类型：
单通道和多通道
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信号分析仪
微机测试系统的设计
设计内容:
主计算机的选型、输入输出通道设计、软件设计三部 分。
主计算机的选型
字长：依据被测参数的最大范围和精确度来确定； 主频：与信号的采样频率有关； 内存：软件大小和数据库的容量。
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信号分析仪
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信号分析仪
微机测试系统的基本组成
基本组成
信号输入通道、数据输出通道和主计算机
信号输入通道
基本构成： 信号 传感器 调理 采样/保持 模数 转换 主计算机
结构形式： • 多路分时采集单端输入：多路检测、分时采集，结 构简单、低成本。 • 多路同步采集分时输入： • 多路同步采集多通道输入；
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信号分析仪
４、微机信号分析系统
组成：
通用计算机和外围设备
特点：
软件功能强大，不仅有标准分析程序，还可以进行编程； 分析功能不受限制，使用灵活。 运算速度较慢。
功能：
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D/A和A/D输入、输出通道； 数据采集和存储的； 分析运算； 反馈控制。
信号分析仪
工程测试技术
机电工程学院 材料成型与控制工程教研室 吴和保
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信号分析仪
主要内容
信号分析仪
模拟信号分析仪： • 均值等测量仪、概率密度仪、相关分析仪、频谱分 析仪等 数字信号分析仪
微机测试系统及应用
系统形式、基本组成、系统设计及应用
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信号分析仪
x(t )
输入 放大器
滤波器
检波器 显示器
ˆ Gx ( f ) f
滤波器
检波器
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信号分析仪
三、数字信号分析仪
数字分析的基本知识：
1、离散傅里叶变换（DFT） x(t ) xn n 0,1,2,( N 1) • 离散化： • 傅里叶变换：
X K xn e j ( 2Kn N ) , K 0,1,2,( N 1)
2
2
新型FFT算法：
ＮＦＦＴ、ＷＦＴＡ、ＰＦＴＡ等
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信号分析仪基于FFT的来自号分析仪 硬件控制型分析仪
特点：运算速度快；分辨率高；操作、显示、存储、 记录等较方便，但分析功能不能扩展和更改。 应用：分析要求单一的场所。
软件控制型分析仪
特点： • 内置专用计算机，各种分析功能由软件程序控制。 • 分析速度较慢，适合重复处理大量实验数据。
n 0
N 1
• 特点：计算工作量很大，如N=1024，则计算量将达 到两百万次以上。
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信号分析仪
2、频混、泄漏和栅栏效应
1）混频
混频：当采样频率较低，不能满足采样定律时，采样 过程中会漏掉一些高频成分的瞬时值，出现频率混淆 的现象。 措施： （ • 确保满足采样定律： f s 2 f c 2 一般为f s 3 ~ 4）fc 2 • 抗混频滤波：在采样前利用低通滤波过滤掉不需要 的高频成分
频谱分析法
功率频谱分析方法：
滤波法：带通滤波式、扫描滤波式和外差式 相关法和直接傅里叶变换法
滤波频谱分析法
采用滤波器从信号中逐次选出所需频率成分进行分析。
x(t )
输入 放大器
滤波器
平 方
平 均 检波器
除 法
显示器
ˆ Gx ( f ) f
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信号分析仪
滤波式频谱分析仪
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信号分析仪
７－２微机测试系统
微机测试系统：
以微型计算机或微处理器为核心，配以信号输入输出和数据传输 设备的数字化测量系统。
应用形式
智能测试仪器： • 以微处理器和辅助器件组成的、具有一定智能的多功能测试装 置，主要应用于专门测量对象。 通用微机测试系统： • 以通用计算机为中心，并通过接口电路与各种测试仪器结合起 来，组成具有数据采集、传输处理和测试过程自动化控制的测 试系统。 • 即可用于测试，亦可用于控制。
7-1 信号分析仪
一、概述
信号分析仪：从信号中提取有用信息的装置 信号分析仪主要用来分析工程信号的的特征参数： • 统计参数：均值、方差、均方值、概率密度函数、 联合概率密度函数、自相关函数、互相关函数、自 功率谱密度函数、互功率谱密度函数、相干函数、 倒频谱、模态分析、频率响应函数分析等 • 信号的调理：滤波、变换、调制、放大等。 历程：模拟分析—数字分析
顺序滤波式 顺序滤波式频谱分析仪
滤波器
x(t )
输入 放大器
滤波器 检波器 滤波器
输出放 大器
显示器
ˆ Gx ( f ) f
中心频率依次增大， 恒带宽比带通滤波器
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信号分析仪
并行滤波式频谱分析仪
原理：
每个滤波器都接一个检波器，采用逻辑电路和电子开 关，高速依次与显示器瞬时接通，从而大大提高分析 速度。 滤波器 检波器
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信号分析仪
2）泄漏现象
泄漏：信号截断后，原信号的频谱发生畸变的现 象
措施：
增大矩形窗的宽度； 采用主瓣加强、旁瓣较小的截断窗函数
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信号分析仪
3）栅栏效应
栅栏效应：
经离散采样后的频谱仅在各采样点上存在，而非采样 点的频谱则被“挡住”无法显示（视为0）的现象
工作原理：
单边功率谱密度函数：单位频带上的平均功率
Gx ( f ) lim
B 0 2 x ( f , B)
B
1 T 2 lim 0 x (t, f , B)dt B 0 BT
ˆ (f) 1 Gx BT
T
0
x2 (t , f , B)dt
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信号分析仪
x(t )
分析电路：单通道和多通道
模拟电路长 时间延时较 困难，所以 相关分析仪 多采用数字 式分析仪
乘法器1 乘法器1
平均电路1 平均电路1 平均电路1
显示器 显示器 显示器
x(t )
乘法器1
可调 y(t ) 延时
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信号分析仪
4、模拟式频谱分析仪
频谱分析仪
显示信号能量与频率之间的函数关系，是一种时-频转 换装置。
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信号分析仪
二、模拟信号分析仪
定义
直接对被测信号的模拟量进行分析出来的仪器
形式
机械式、电子式、光学式、混合式 主要是利用各种运算网络组成的模拟式电子分析仪， 如电压表、波形分析仪、模拟相关分析仪、模拟频谱 分析仪等
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信号分析仪
1、均值、均方值、均方根值的测量电路
信号强度信息的估算：
1 ˆ x T
T
0
x (t )dt
1 ˆ T
2 x
T
0
x (t )dt
2
ˆ ˆ2 x x
专用电压测量电路：
x(t )
积分器 乘方
除法器 积分器
显示 除法器
ˆ x
显示 开方
x(t )
ˆ2 x
显示
ˆ x
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2、概率密度分析仪