《测试技术基础》PPT课件
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软件测试工程师培训测试技术基础PPT课件
• 设计测试关注重点：
– 完备性 – 一致性 – 正确性 – 可行性 – 易修改性 – 模块性 – 健壮性 – 易追溯性 – 易测试性和可验证性
3.2 W模型－问题
• W模型未解决V模型中的部分问题：
– 需求、设计、编码串行进行，无法并行工作。 – 未将测试流程的完整性表示出来。
培训内容
• 第一章 软件测试的发展 • 第二章 软件测试的定义 • 第三章 软件测试的模型 • 第四章 质量保证与测试 • 第五章 测试方法 • 第六章 测试策略 • 第七章 测试实施
2.5 软件测试的目的
2. 通过分析错误产生的原因还可以帮助发 现当前开发工作所采用的软件过程的缺 陷，以便进行软件过程改进。同时通过 对测试结果的分析整理，还可以修正软 件开发规则，并为软件可靠性分析提供 依据。
2.5 软件测试的目的
3. 测试是以评价一个程序或者系统属性为目 标的一种活动，测试是对软件质量的度量 与评估，以验证软件的质量满足用户的需 求，为用户选择与接受软件提供有力的 依据。
• 评审/审计
– 依据SQA计划进行SQA检查、审计工作，按照规则发布结果报告 – 审计的内容：是否按照过程要求执行了相应活动，是否按照过程要求产生了
相应产品、产品是否符合相应的规程定义
• 问题跟踪
– 对审计中发现的问题，要求项目组改进，并跟进直到解决。 – 提供项目改进的依据
4.5 与测试的区别
– 使用人工或自动化手段来运行或测定某个系统的 过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或 是发现预期结果与实际结果之间的差别。
2.2 软件测试的概念
• 扩展定义：
– 软件测试就是在软件投入运行前，对软件需求分 析、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质 量保证的关键步骤。
– 完备性 – 一致性 – 正确性 – 可行性 – 易修改性 – 模块性 – 健壮性 – 易追溯性 – 易测试性和可验证性
3.2 W模型－问题
• W模型未解决V模型中的部分问题：
– 需求、设计、编码串行进行，无法并行工作。 – 未将测试流程的完整性表示出来。
培训内容
• 第一章 软件测试的发展 • 第二章 软件测试的定义 • 第三章 软件测试的模型 • 第四章 质量保证与测试 • 第五章 测试方法 • 第六章 测试策略 • 第七章 测试实施
2.5 软件测试的目的
2. 通过分析错误产生的原因还可以帮助发 现当前开发工作所采用的软件过程的缺 陷，以便进行软件过程改进。同时通过 对测试结果的分析整理，还可以修正软 件开发规则，并为软件可靠性分析提供 依据。
2.5 软件测试的目的
3. 测试是以评价一个程序或者系统属性为目 标的一种活动，测试是对软件质量的度量 与评估，以验证软件的质量满足用户的需 求，为用户选择与接受软件提供有力的 依据。
• 评审/审计
– 依据SQA计划进行SQA检查、审计工作，按照规则发布结果报告 – 审计的内容：是否按照过程要求执行了相应活动，是否按照过程要求产生了
相应产品、产品是否符合相应的规程定义
• 问题跟踪
– 对审计中发现的问题，要求项目组改进，并跟进直到解决。 – 提供项目改进的依据
4.5 与测试的区别
– 使用人工或自动化手段来运行或测定某个系统的 过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或 是发现预期结果与实际结果之间的差别。
2.2 软件测试的概念
• 扩展定义：
– 软件测试就是在软件投入运行前，对软件需求分 析、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质 量保证的关键步骤。
《测量技术基础》PPT课件
量程较短的称为测长仪。根据测量座在仪器中的布置 分立式测长仪和卧式万能测长仪（简称万能测长仪）两种。 立式测长仪用于测量外尺寸；卧式测长仪除能测量外尺寸外， 主要用于测量内尺寸。
量程在500mm以上的仪器体形较大，称为测长机。
立式测长仪
不确定度：±（1.5+ L/100）um
工作台1上放置被测件2， 通过测量轴体4上的可换测量 头3与被测件接触测量。测量 轴体4是一个高精度圆柱体， 在精密滚动轴承支持下，通 过钢带8，滑轮9，平衡锤12 和阻尼油缸13完成平稳的轴 向升降运动。配重7用来调整 测量力。
辐射线波长：氦氖激光器 632.8nm
端面量具：量块
刻线量具：线纹尺
*角度基准：多面棱体、标准度盘、测角仪、分度头
多面棱体
3. 长度量值传递系统
主基准
国家基准 基准波长
省级基准 一等量块
工作基准
市级基准 二等量块
工厂基准 三等量块
被测工件 图3-1、3-2
计量器具
角度量值传递系统 P61 图3-3
它除了对外尺寸进行测量之外， 还可配合仪器的内测附件测量 内尺寸。
测长机
测长机是机械制造中测量大尺寸的精密仪器，仪器的 种类很多，按其测量范围来分，有1，2，3，4，6m，甚至 还有12m的。该仪器可进行绝对测量，也可用于比较测量。 绝对测量是将被测工件与仪器本身上的刻度尺进行比较； 而相对测量则是将被测工件和一个预先用来对准仪器零点 的标准件(如块规等)相比较，从仪器上读取两者之差值。
长度量块是单值端面量具，其形状大多为长方六面体，其中 一对平行平面为量块的工作表面，两工作表面的间距即长度量块的工 作尺寸。量块由特殊合金钢制成，耐磨且不易变形，工作表面之间或 与平晶表面间具有可研合性。以便组成所需尺寸的量块组。
量程在500mm以上的仪器体形较大，称为测长机。
立式测长仪
不确定度：±（1.5+ L/100）um
工作台1上放置被测件2， 通过测量轴体4上的可换测量 头3与被测件接触测量。测量 轴体4是一个高精度圆柱体， 在精密滚动轴承支持下，通 过钢带8，滑轮9，平衡锤12 和阻尼油缸13完成平稳的轴 向升降运动。配重7用来调整 测量力。
辐射线波长：氦氖激光器 632.8nm
端面量具：量块
刻线量具：线纹尺
*角度基准：多面棱体、标准度盘、测角仪、分度头
多面棱体
3. 长度量值传递系统
主基准
国家基准 基准波长
省级基准 一等量块
工作基准
市级基准 二等量块
工厂基准 三等量块
被测工件 图3-1、3-2
计量器具
角度量值传递系统 P61 图3-3
它除了对外尺寸进行测量之外， 还可配合仪器的内测附件测量 内尺寸。
测长机
测长机是机械制造中测量大尺寸的精密仪器，仪器的 种类很多，按其测量范围来分，有1，2，3，4，6m，甚至 还有12m的。该仪器可进行绝对测量，也可用于比较测量。 绝对测量是将被测工件与仪器本身上的刻度尺进行比较； 而相对测量则是将被测工件和一个预先用来对准仪器零点 的标准件(如块规等)相比较，从仪器上读取两者之差值。
长度量块是单值端面量具，其形状大多为长方六面体，其中 一对平行平面为量块的工作表面，两工作表面的间距即长度量块的工 作尺寸。量块由特殊合金钢制成，耐磨且不易变形，工作表面之间或 与平晶表面间具有可研合性。以便组成所需尺寸的量块组。
测试技术3.ppt
Sy ( f ) H( f ) 2 Sx ( f )
通过输入、输出的自谱分析，就可以得到系统的频率响应幅频特 性，但是丢失了相位信息。
对于一个单输入、单输出的 理想线性系统，频率响应函数为
Sxy( f ) H ( f ) Sx ( f )
2.3 信号的频域分析
系统分析中的三类问题： x(t) h(t) y(t)
超门限报警
第二章、信号分析基础
信号的幅值域分析
1 概率密度函数 以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现
的概率为纵坐标进行统计分析的方法。它反映了信 号落在不同幅值强度区域内的概率情况。
p(x)
lim
p( x x (t ) xx ) x
x
第二章、信号分析基础
p(x)的计算方法：
2.2 信号的相关分析
3、传递通道的相关测定
相关分析方法还可以用于工业 噪声传递通道的分析和隔离；剧场 音响传递通道的分析，音响效果的 完善；复杂管路振动的传递和振源 的判别等。
2.2 信号的相关分析
4、相关分析的声学应用
相关分析方法在 声学测量中应用很多
测定物体的吸声 系数、衰减系数，从 多个声源测出某个声 源到一定地点的声功 率等。
2.2 信号的相关分析
1、相关法测速
工程中用两个间隔一 定距离的传感器进行非接 触测量运动物体的速度。
例如：运动的钢带表 面反射光，经过透镜聚焦 在距离为 d 的两个光电池 上，转换成电信号，经可 调延时器时，再进行相关 处理。
当可调延时器的延时 = 钢带上某个点在两个测点之间经过所需要的 时间 d 时，互相关函数为最大值。则钢带的运动速度 = d / d 。
1)当输入、输出是可测量的(已知)，可以通过它们推 断系统的传输特性。(系统辨识)
测试技术PPT课件
• 比如：脉冲信号，矩形窗信号
x（t）
x（t）
0
0
t
t
第16页/共105页
• 单自由度振动模型在脉冲力作用下的响应如图 第17页/共105页
• 非确定性信号：又叫随机信号，无法用明确的数学关系式表达。需要用数理统计理论来近似描述它，这种 信号的数学模型又叫统计模型。
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
• 测量：用特定的工具、仪器直接获得其特性数据，例如：用秤称重量、用尺量长度 • 测试：用一系列方法检查特定的对象的性能是否满足所预期的要求，获得的结果是合格和不合格 • 测试技术的主要研究内容:
被测量的测量原理 测量方法 测量系统 数据处理
第1页/共105页
• 测试技术的研究目的:
1. 为监视或控制生产过程的运行，实现生产自动化
第5页/共105页
• 一个简化的测试系统：
被测量 传
被测对象
感
• 一个简化的闭环控制系统：
器
信号 调理 及信 号处
显 示 记
观察者
理
录
给定量+
—
变换、放 大、处理
被控量 被控对象
测量元件（传感器）
第6页/共105页
• 可以看出，在闭环控制系统中，测试被控量的量值，是实现闭环控制的关键。 • 3、测试技术的发展动向（就机械工程而言） ➢ 测量方式的多样化 ➢ 视觉测试技术 ➢ 测量尺寸向两个极端发展
第30页/共105页
• 诱导公式 sin(-a)=-sin(a) cos(-a)=cos(a) sin(π/2-a)=cos(a) cos(π/2-a)=sin(a) sin(π/2+a)=cos(a) cos(π/2+a)=-sin(a) sin(π-a)=sin(a) cos(π-a)=-cos(a) sin(π+a)=-sin(a) cos(π+a)=-cos(a)
x（t）
x（t）
0
0
t
t
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• 单自由度振动模型在脉冲力作用下的响应如图 第17页/共105页
• 非确定性信号：又叫随机信号，无法用明确的数学关系式表达。需要用数理统计理论来近似描述它，这种 信号的数学模型又叫统计模型。
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
• 测量：用特定的工具、仪器直接获得其特性数据，例如：用秤称重量、用尺量长度 • 测试：用一系列方法检查特定的对象的性能是否满足所预期的要求，获得的结果是合格和不合格 • 测试技术的主要研究内容:
被测量的测量原理 测量方法 测量系统 数据处理
第1页/共105页
• 测试技术的研究目的:
1. 为监视或控制生产过程的运行，实现生产自动化
第5页/共105页
• 一个简化的测试系统：
被测量 传
被测对象
感
• 一个简化的闭环控制系统：
器
信号 调理 及信 号处
显 示 记
观察者
理
录
给定量+
—
变换、放 大、处理
被控量 被控对象
测量元件（传感器）
第6页/共105页
• 可以看出，在闭环控制系统中，测试被控量的量值，是实现闭环控制的关键。 • 3、测试技术的发展动向（就机械工程而言） ➢ 测量方式的多样化 ➢ 视觉测试技术 ➢ 测量尺寸向两个极端发展
第30页/共105页
• 诱导公式 sin(-a)=-sin(a) cos(-a)=cos(a) sin(π/2-a)=cos(a) cos(π/2-a)=sin(a) sin(π/2+a)=cos(a) cos(π/2+a)=-sin(a) sin(π-a)=sin(a) cos(π-a)=-cos(a) sin(π+a)=-sin(a) cos(π+a)=-cos(a)
s2机械工程测试技术基础课件
数学形式：
– y：输出量；x：输入量；t：时间 – 系统的阶次由输出量最高微分阶次n决定。
一般在工程中使用的测试装置都是线性系统。 上 页
2020/3/11
目 录12
二、线性系统及其主要性质
如以x(t)→ y(t)表示上述系统的输入、输出的对应关 系，则线性时不变系统具有以下一些主要性质。
1）叠加原理 几个输入所产生的总输出是各个输入
离散时间系统:输入、输出均为离散函数. 描述系统特征的为差分方程.
c.时变系统与时不变系统: 由系统参数是否随时间而变化决定. 其中，线性时不变系统（线性定常系统）进行分析的理论和
方法最为基础、最成熟，同时其它系统通过某种假设后可近 似作为线性定常系统来处理。一般的测试系统都可视为线性 定常系统，即可以用常微分方程描述的系统。
§1 概 述
测试是具有试验性质的测量，从客观事物取得相关信 息的过程在此过程中，借助专门设备—测试装置(系统)，设 计相应的实验,采用合适的方法和必要的数学处理方法求得 感兴趣的信息。
测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。
测试系统是从客观事物中获取有关信息的工具。测试的 目的不同，测试系统复杂程度不同。
实际的测试装范置围内①满只足能线在性较要小求工。作范围内和在一定误差允许 ②很多物理系统是时变的。在工程上，常可
以以足够的精确度认为系统中的参数是时 不变的常数。
上页 目录
3、测试系统模型的分类
a. 线性系统与非线性系统 线性系统:具有叠加性、比例性的系统
b.连续时间系统与离散时间系统
连续时间系统:输入、输出均为连续函数. 描述系统特征的为微分方程.
系统满量程输出值A之比的百分率表示其分辨能力，称为分辨率，
– y：输出量；x：输入量；t：时间 – 系统的阶次由输出量最高微分阶次n决定。
一般在工程中使用的测试装置都是线性系统。 上 页
2020/3/11
目 录12
二、线性系统及其主要性质
如以x(t)→ y(t)表示上述系统的输入、输出的对应关 系，则线性时不变系统具有以下一些主要性质。
1）叠加原理 几个输入所产生的总输出是各个输入
离散时间系统:输入、输出均为离散函数. 描述系统特征的为差分方程.
c.时变系统与时不变系统: 由系统参数是否随时间而变化决定. 其中，线性时不变系统（线性定常系统）进行分析的理论和
方法最为基础、最成熟，同时其它系统通过某种假设后可近 似作为线性定常系统来处理。一般的测试系统都可视为线性 定常系统，即可以用常微分方程描述的系统。
§1 概 述
测试是具有试验性质的测量，从客观事物取得相关信 息的过程在此过程中，借助专门设备—测试装置(系统)，设 计相应的实验,采用合适的方法和必要的数学处理方法求得 感兴趣的信息。
测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。
测试系统是从客观事物中获取有关信息的工具。测试的 目的不同，测试系统复杂程度不同。
实际的测试装范置围内①满只足能线在性较要小求工。作范围内和在一定误差允许 ②很多物理系统是时变的。在工程上，常可
以以足够的精确度认为系统中的参数是时 不变的常数。
上页 目录
3、测试系统模型的分类
a. 线性系统与非线性系统 线性系统:具有叠加性、比例性的系统
b.连续时间系统与离散时间系统
连续时间系统:输入、输出均为连续函数. 描述系统特征的为微分方程.
系统满量程输出值A之比的百分率表示其分辨能力，称为分辨率，
机械工程测试技术基础教学PPT
测量的基础知识
#2022
*
测量的基础知识
基本量和导出量 基本量： 长度、质量、时间、温度、电流、发 光强度、物质的量 导出量：由基本量按一定函数关系来定义的
*
测量的基础知识
3、基准与标准
基准：用来保存、复现计量单位的计量器具，是最高准确度的计量器具。 国家基准、副基准和工作基准 计量标准：用于检定工作计量器具的计量器具 工作计量器具是指用于现场测量而不用检定工作的计量器具。
物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量
*
四、测试技术的内容
测试技术的内容 测量原理：实现测量所依据的物理、化 学、生物等现象及有关定律。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理
*
测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
*
教材、参考书与课时安排 教材 机械工程测试技术基础(第3版) 熊诗波 黄长艺编著 机械工业出版社 测试技术与信号处理 郭迎福，焦锋，李曼主编 中国矿业大学出版社 课时安排 授课 ：36学时 实验 ：4学时
教材、参考书与课时安排
*
教学目的和要求 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理 。 通过本课程的学习： 掌握传感器的原理、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。
领域：工业、农业、航天、军事等
#2022
*
测量的基础知识
基本量和导出量 基本量： 长度、质量、时间、温度、电流、发 光强度、物质的量 导出量：由基本量按一定函数关系来定义的
*
测量的基础知识
3、基准与标准
基准：用来保存、复现计量单位的计量器具，是最高准确度的计量器具。 国家基准、副基准和工作基准 计量标准：用于检定工作计量器具的计量器具 工作计量器具是指用于现场测量而不用检定工作的计量器具。
物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量
*
四、测试技术的内容
测试技术的内容 测量原理：实现测量所依据的物理、化 学、生物等现象及有关定律。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理
*
测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
*
教材、参考书与课时安排 教材 机械工程测试技术基础(第3版) 熊诗波 黄长艺编著 机械工业出版社 测试技术与信号处理 郭迎福，焦锋，李曼主编 中国矿业大学出版社 课时安排 授课 ：36学时 实验 ：4学时
教材、参考书与课时安排
*
教学目的和要求 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理 。 通过本课程的学习： 掌握传感器的原理、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。
领域：工业、农业、航天、军事等
机械工程测试技术基础课件 第三版 第五章
8
第二节 信号数字化出现的问题
二、 时域采样、混叠和采样定理
混淆现象，如图5-9所示。
图5-9
9
第二节 信号数字化出现的问题
二、 时域采样、混叠和采样定理
如果要求不产生频率混叠首先应使被采样的模拟信号x(t)成为有限带 宽的信号，如图5-10所示。
图5-10
10
第二节 信号数字化出现的问题
三、量化和量化误差
二、互谱密度函数
1.定义 如果互相关函数满足傅里叶变换的条件，则定义
S xy f Rxy e
j 2f
d
Sxy(f)称为信号x(t)和y(t)的互谱密度函数，简称互谱。
30
第四节 功率谱分析及其应用
二、互谱密度函数
2.应用 一个测试系统受到外界干扰如图5-22所示。
23
第四节 功率谱分析及其应用
一、自功率谱密度函数
1.定义及其物理意义
24
第四节 功率谱分析及其应用
一、自功率谱密度函数
1.定义及其物理意义 如图5-19所示，Sx(f)曲线下和频率轴所包围的面积就是信号的平 均功率，Sx(f)就是信号的功率密度沿频率轴的分布，故称Sx(f)为自功 率谱密度函数。
图5-19
25
第四节 功率谱分析及其应用
一、自功率谱密度函数
2.巴塞伐尔定理
在时域中计算的信号总能量等于：在频域中计算的信号总能量，这就 是巴塞伐尔定理。
26
第四节 功率谱分析及其应用
一、自功率谱密度函数
3.功率谱的估计
无法按公式来计算随机过程的功率谱：只能用有限长度T的样本记录来
计算样本功率，并以此作为信号功率谱的初步估计。
《测试技术教案》课件
《测试技术教案》PPT课件第一章：测试技术概述1.1 测试技术的定义1.2 测试技术的重要性1.3 测试技术的分类1.4 测试技术的发展趋势第二章：软件测试基础2.1 软件测试的定义2.2 软件测试的目的2.3 软件测试的原则2.4 软件测试的过程第三章：测试用例设计3.1 测试用例的概念3.2 测试用例的设计原则3.3 测试用例的设计方法3.4 测试用例的评审和维护第四章：自动化测试4.1 自动化测试的定义4.2 自动化测试的优点4.3 自动化测试的工具4.4 自动化测试的实施步骤第五章：性能测试5.2 性能测试的目标5.3 性能测试的方法5.4 性能测试的工具第六章：缺陷管理6.1 缺陷的概念6.2 缺陷报告的编写6.3 缺陷的生命周期6.4 缺陷管理工具第七章：测试管理工具7.1 测试管理工具的作用7.2 常见的测试管理工具7.3 测试管理工具的选择7.4 测试管理工具的使用案例第八章：移动应用测试8.1 移动应用测试的挑战8.2 移动应用测试的策略8.3 移动应用测试的工具8.4 移动应用测试的最佳实践第九章：云测试9.1 云测试的定义9.2 云测试的优势9.4 云测试的实施步骤第十章：测试技术的未来趋势10.1 在测试中的应用10.2 机器学习在测试中的应用10.3 测试技术的创新趋势10.4 测试技术的未来挑战重点和难点解析重点一：测试技术的定义和重要性测试技术是确保软件质量的关键环节，它涵盖了从单元测试到集成测试，再到系统测试和验收测试的整个过程。
理解测试技术的定义和重要性是掌握软件测试基础的前提。
难点解析：测试技术的定义看似简单，但实际上它包含了丰富的内涵，包括测试策略的制定、测试用例的设计、测试执行、缺陷管理等。
测试技术的重要性往往被忽视，需要通过实例和数据来强调其在软件开发中的作用。
重点二：软件测试基础软件测试的基础知识是进行有效测试的基石。
掌握软件测试的目的、原则和过程对于进行高质量的测试至关重要。
《机械工程测试技术基础(第4版)》基本课件 第1章 绪论
1.1 测试技术概况
工程测量可分为静态测量和动态测量。 静态测量是指不随时间变化的物理量的测量， 例如机械制造中通过被加工零件的尺寸测量， 试图得到制成品的尺寸和形位误差。动态测 量是指随时间变化的物理量的测量。
图１-２中被测物理量（或信号）作为测 量系统的输入，它经传感器变成可做进一步 处理的电量，经信号调理（放大、滤波、调 制解调等）后，可以通过模数转换变成数字 信号，从而得到数字化的测量值，将其送入 计算机（或仪器控制系统）进行分析与存储， 用于各种用途。
1.1 测试技术概况
1.1.2测试技术发展概况
现代生产的发展和工程科学研究对测试及其相关技术的需求极大地推动 了测试技术的发展，而现代物理学、信息科学、计算机科学、电子与微机械 电子科学与技术的迅速发展又为测试技术的发展提供了知识和技术支持，从 而促使测试技术在近３０年来得到极大的发展和广泛应用。例如工程创新设 计，特别是动态设计对振动分析的需求促使振动测量方法、传感器和动态分 析技术与软件的迅速发展；对汽车性能和安全性要求的不断提高，使得“汽 车电子”技术得到迅速发展，这种发展是以基于总线技术的传感器网络的发 展为基础的。现代工程测试技术与仪器的发展主要表现在以下方面：
图1-1
1.1 测试技术概况
在产品开发或其他目的的试验中，一般要在被测对象运行过程中或试验激励 下，测量或记录各种随时间变化的物理量，通过随后的进一步处理或分析，得到 所要求的定量的试验结果。在运行监测或控制系统中，实时测量的各种时间变量 则用于过程参数监视、故障诊断或者作为控制系统的控制、反馈变量。不同的用 途对测量过程和结果的要求也不同，例如在反馈控制系统中，可能要求测量系统 的输出以很小的滞后（理想的情况是没有滞后）不失真地跟踪以一定速率变化的 被测物理量。如果只要求不失真地测量和显示物理量的变化过程，则对滞后就没 有要求。因此，用途和要求不同，测量系统的组成环节及其构成方式也不同。
机械工程测试技术基础ppt(共70张PPT)
瞬时功率对时间的积分即为能量。
定义：当x〔t〕满足x2(关t)d系t式
那么称信号x〔t〕为有限能量信号 ，简称能量信号 。
矩形脉冲、衰减指数信号等均属这类信号。
• 功率信号：
• 假设信号在区间〔－∞，＋ ∞〕的能量是无限的
x2(t)dt
•
但它在有限区间〔t1,t2)的平均功率有限，即
1 t2 x2(t)dt
令
Cn
C n
C0
1 2
(an
1 2
(an
a0
jbn ) jbn )
n 1,2,3
那么
x (t) C 0 C n e j n 0 t C n ej n 0 t n 1 ,2 ,3
n 1
n 1
或
x(t)
Cejn 0t n
n0,1,2,(1-
n
15)
这就是傅里叶级数的复指数展开形式。
若 x(t) X (f )
则有
d n x (t) dt n
( j2 f )n X （ f )
( j2 t)n x (t)
d nX (f ) df n
t
1
x ( t ) dt X ( f )
j2 f
三、几种典型信号的频谱
1. 矩形窗函数的频谱
结论：
➢矩形窗函数在时域中有限区间取值，但频域中频谱在频率 轴上连续且无限延伸。 ➢实际工程测试总是时域中截取有限长度(窗宽范围)的信号，其本 质是被测信号与矩形窗函数在时域中相乘，因而所得到的频谱必 然是被测信号频谱与矩形窗函数频谱在频域中的卷积，所以实际 工程测试得到的频谱也将是在频率轴上连续且无限延伸。
★周期信号的频谱是离散的!
n
例题1－1，求图1－6中周期三角波的傅里叶级数。
测试技术
动态传递特性的频域描述
幅频特性与相频特性 一般情况下，H(ω)是复函数，可写成
H ( ) A( )e
Y0 ( ) A( ) H ( ) X ( ) X 0 ( ) Y ( )
j ( )
幅频特性
( ) y ( ) x ( )
相频特性
3.3 测试系统的动态传递特性
第2章 信号分析基础
2.1 信号的分类及其基本参数
什么是信号？ • 信号是信息的表现形式与传送载体。它可代表实际的物理 量或数学上的函数或序列，通过它们能传达消息或信息。 •各种传输信号的方法：烽火、鼓声、旗语、电信号 •信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。 •电信号传输优点：容易产生，便于控制，易于处理。
R yx ）＝ y(t ) x(t )dt y(t ) x(t )dt （
R（）＝ x(t ) x(t )dt x(t ) x(t )dt
其中：
互相关函数
如果 x(t ) 与 y(t )是能量有限信号，则他们的互相关函数的定义为：
T
lim
X T ( j ) T
2
d
X T ( j)是周期信号 XT (t ) 的傅立叶变换
lim 称 P() T X T ( j ) T
2
为 x(t )的功率谱。
相关定理： 功率有限信号的功率谱函数与自相关函数构成一 对傅立叶变换对： P( ) F[ R( )] 其中： R( ) F 1[ P()]
38
4.1 调制与解调
一般正（余）弦调制可分为幅值调制、频率调制、 相位调制三种，简称为 调幅（AM）：载波信号(中高频)幅值随测试信号 （低频缓变）变化。 调频（FM）：…… 调相（PM）：……
幅频特性与相频特性 一般情况下，H(ω)是复函数，可写成
H ( ) A( )e
Y0 ( ) A( ) H ( ) X ( ) X 0 ( ) Y ( )
j ( )
幅频特性
( ) y ( ) x ( )
相频特性
3.3 测试系统的动态传递特性
第2章 信号分析基础
2.1 信号的分类及其基本参数
什么是信号？ • 信号是信息的表现形式与传送载体。它可代表实际的物理 量或数学上的函数或序列，通过它们能传达消息或信息。 •各种传输信号的方法：烽火、鼓声、旗语、电信号 •信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。 •电信号传输优点：容易产生，便于控制，易于处理。
R yx ）＝ y(t ) x(t )dt y(t ) x(t )dt （
R（）＝ x(t ) x(t )dt x(t ) x(t )dt
其中：
互相关函数
如果 x(t ) 与 y(t )是能量有限信号，则他们的互相关函数的定义为：
T
lim
X T ( j ) T
2
d
X T ( j)是周期信号 XT (t ) 的傅立叶变换
lim 称 P() T X T ( j ) T
2
为 x(t )的功率谱。
相关定理： 功率有限信号的功率谱函数与自相关函数构成一 对傅立叶变换对： P( ) F[ R( )] 其中： R( ) F 1[ P()]
38
4.1 调制与解调
一般正（余）弦调制可分为幅值调制、频率调制、 相位调制三种，简称为 调幅（AM）：载波信号(中高频)幅值随测试信号 （低频缓变）变化。 调频（FM）：…… 调相（PM）：……
测试技术基础课件：测试信号的描述与分析
测试信号的描述与分析
际上，周期信号与非周期信号之间没有绝对的差别，当周期信 号的周期T无限增大时，则此信号就转化为非周期信号f(t)，即
(2－5)
测试信号的描述与分析
图 2-8 瞬态信号波形
测试信号的描述与分析
3)确定性信号的时间特性 x(t)表示信号的时间函数，包含了信号的全部信息量， 信号的特性首先表现为它的时间特性。时间特性主要指以下 几点：①信号随时间变化快慢；②幅度变化的特性；③同一 形状的波形重复出现的周期长短；④信号波形本身变化的速 率(如脉冲信号的脉冲持续时间及脉冲上升和下降沿陡直的 程度)。 以时间函数描述信号的图形称为时域图，在时域上分析 信号称为时域分析。
测试信号的描述与分析
1.能量信号 在所分析的区间(-∞，∞)，能量为有限值的信号称为能 量信号，满足如下条件:
(2－7)
对于电信号，通常是电压或电流，电压在已知区间(t1， t2)内消耗在电阻上的能量，其值为
(2－8)
对于电流，能量值为
(2－9)
测试信号的描述与分析
分。讨论消耗在电阻上的能量往往是很方便的，因为当 R=1Ω时，上述两式具有相同形式，采用这种规定时，就称 方程
测试信号的描述与分析
如果时间间隔趋于无穷大，将产生两种情况： (1)信号总能量为有限值而信号平均功率为零，称为能 量信号。一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号，如非周 期的单脉冲信号就是常见的能量信号。 (2)信号平均功率为大于零的有限值而信号总能量为无 穷大，称为功率信号。一般持续时间无限的信号都属于功率 信号，如周期信号就是常见的功率信号。
测试信号的描述与分析
1)周期信号
周期信号是指经过一定时间可以重复出现的信号，满足
条件为
机械工程测试技术基础PPT(共41页)
！！！
x t a 0 n 1 1 2 a n jn b e j n 0 t 1 2 a n jn b e j n 0 t
实频谱、虚频谱 余弦函数
正弦函数
！！！
！！！
由于
0
2
T0
当 T 0 趋于无穷 时，频率间隔 成为 d，
离散谱中相邻的谱线紧靠在一起，n0 成为连续变
量，求和符号 就变为积分符号 ，则
且有
A na n 2 b n 2
tg n
an bn
*
xta0 A nco n s0tn
0
注意此二 式的区别
且有
A na n 2 b n 2
tg n
bn an
P 22-23
算例：求右图周期性三角波的傅立叶级数
解：在x(t)的一个周期中可表示为X(t)
xt
A A
2A T0 2A
t t
T0 t 0 2
xt d x t ejtdtejt
2
1 x t ejtdtejtd
2
这就是傅立叶积分
二、傅立叶变换的主要性质(P 30) 熟悉傅立叶变换的性质的重要意义 简化作用,推广于复杂复杂情况！！！
第2章 测试装置的基本特性
§2.1 概述 §2.2 测试装置的静态特性 §2.3 测试装置动态特性的数学描述 §2.4 测试装置对任意输入的响应 §2.5 实现不失真测试的条件 §2.6 测试装置动态特性的测试
0 t T0
t
T 0
2
常值分量
1 T0
a0
T0
x 2
T0
t
dt
2
2 T0
T0 2
0
A
测试技术课件-第1章 测试信号基础知识
a0
an n1
jbn 2
e jn0t
an
jbn 2
e
jn0t
分
令 C0 a0
Cn
1 2
(an
jbn )
Cn
1 2 (an
jbn )
析
x(t) C0
Cne jn0t
C e jn0t n
n1
n1
Cne jn0t
Cne jn0t
C e jn0t n
n0
n1
n 1
28
测试
50
4A 72 2
70
谱 分
n=5， a5
4A 52 2
…
0 0
30
50
70
析
三角波的A-ω幅频和θ-ω相频图
x(t )
A 2
4A
2
(c os0t
1 32
c
os30t
1 52
cos50t )
27
测试
技术
三.周期信号的复指数函数展开
周 • 欧拉公式 e jn0t cosn0t j sin n0t ( j 1)
T0 / 2
谱 分 析
an
2 T0
T0 / T0
2 /2
x(t
)
c
os
n0tdt;
bn
2 T0
T0 / 2 T0 / 2
x(t
)
sin
n0tdt;
T0――周期， T0=2π/ω0； ω0――基波圆频率； f0= ω 0 /2π
两点结果：
An an2 bn2 ;
n
arctg
bn an
;
23
测试 技术
测试技术基础课件
测试系统的基本概念
测试技术在国民经济中的地位和作用
工程测试技术涉及的内容
测试系统的组成
传感器及测试技术的发展趋势
胥 永 刚
§1.1 测试系统的基本概念
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试系统（测量系统/检测系统） 定义：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作
被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……） 被测信息： 物理量（光、电、力、热、磁、声、…）
得者达38人。
胥 永 刚
§1.2.3 军事战斗力
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试技术在军事上的应用
美军研制的未来单兵作战武器---OICW
夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术
激光测距仪：可精确地定位目标。在发射20mm高爆弹时，激光 测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以 精确地设定引爆时间。
胥 永 刚
测试技术基础
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试技术基础
任课教师：刘增华 liuzenghua@
67391720
基础楼605
胥 永 刚
测试技术基础
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
课程内容： 主要介绍工业自动化、环境监测、楼宇控制、交 通等领域中常见物理量(应变、位移、加速度、温度、 压力等）的测量原理和信号分析方法。
数据处理器 频谱分析仪 FFT 实时信号分析仪 电子计算机
被测对象
传感器
中间变换 测量装置
实验结果 处理装置
激发装置
胥 永 刚
§1.5.1 传感器的定义
胥 永 刚
测试技术在国民经济中的地位和作用
工程测试技术涉及的内容
测试系统的组成
传感器及测试技术的发展趋势
胥 永 刚
§1.1 测试系统的基本概念
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试系统（测量系统/检测系统） 定义：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作
被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……） 被测信息： 物理量（光、电、力、热、磁、声、…）
得者达38人。
胥 永 刚
§1.2.3 军事战斗力
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试技术在军事上的应用
美军研制的未来单兵作战武器---OICW
夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术
激光测距仪：可精确地定位目标。在发射20mm高爆弹时，激光 测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以 精确地设定引爆时间。
胥 永 刚
测试技术基础
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
测试技术基础
任课教师：刘增华 liuzenghua@
67391720
基础楼605
胥 永 刚
测试技术基础
胥 永 刚
北京工业大学机电学院
胥永刚制
课程内容： 主要介绍工业自动化、环境监测、楼宇控制、交 通等领域中常见物理量(应变、位移、加速度、温度、 压力等）的测量原理和信号分析方法。
数据处理器 频谱分析仪 FFT 实时信号分析仪 电子计算机
被测对象
传感器
中间变换 测量装置
实验结果 处理装置
激发装置
胥 永 刚
§1.5.1 传感器的定义
胥 永 刚