现代测试技术
现代测试技术介绍
现代测试技术介绍一、元素成分分析物质都是由各种元素组成的，要知道一个样品是由哪些元素组成，最重要的分析手段就是原子光谱分析。
它是利用原子(包括离子)所发射的辐射或原子(或离子)与辐射的相互作用而进行样品分析的一类测试技术。
图33-1 光谱仪示意图A.火焰发射光谱仪B.原子吸收光谱仪C.原子荧光光谱仪原子光谱分析中应用最广泛的是原子发射光谱法(AES)、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)和X射线荧光光谱法(XFS)。
前三种方法涉及的是原子(或离子)外层电子的能级跃迁过程中的辐射发射、吸收和荧光的产生。
图33-1为火焰发光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法最简单的工作原理示意图。
三种原子光谱法的关键都是使试样产生原子蒸气(游离态气体原子或离子)。
产生原子蒸气的手段有火焰、电孤、电热原子化器、射频等离子体以及激光等，其中火焰是最简单和广泛使用的原子蒸气源之一。
在原子发射光谱法(图33-lA)中，试样的气态原子蒸气进一步受热激发，使原子(或离子)外层电子由最低能态(称基态)激发到较高能态(称激发态)，当其返回低能态或基态时，便发射出在紫外和可见光区域内的特征辐射，这就是发射光谱。
根据原子结构理论，由于原子的电子能级高低和分布是每一种元素所特有的，因此元素都有各自的特征光谱.而谱线的强度与其元素的含量成正比。
因此原子发射光谱法可用作元素的定性分析和定量分析。
在原子吸收光谱法(图33-1B)中，辐射源辐射出待测元素的特征辐射通过样品的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收。
由辐射强度的减弱程度即可以求出待测元素的含量。
在原子荧光光谱法(图33-1C)中，当样品的原子蒸气受一次辐射源照射，待测元素基态原子吸收辐射后跃迁到较高能态(激发态)，激发态原子再以辐射跃迁形式过渡到基态。
由此而获得的辐射光谱称为原子荣光光谱。
荧光光谱的观测方向与一次辐射方向成90°角。
通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的原子荧光强度可以非常灵敏地测量元素的含量。
现代测试技术
测试技术与传感技术是信息技术三大支柱（传感技术、通信技术和计算机技术）之一，与通信技术、计算机技术一起分别构成信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”。
测试的基本任务：1.获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。
2.完整的测试过程包括：被测对象、测试方法、数值和计量单位、测量误差等。
现代测试系统特点：1)高精度和高分辨率；2)高速实时数据分析处理；3)高可靠性和稳定性；4)多功能扩展；5)自校准和自动故障诊断；6)多种形式输出和存储结果。
现代测试技术的发展趋势:1、传感器向新型、微型、智能型方向发展; 利用新材料（半导体、陶瓷、有机材料等）、新原理（生物、物理、化学效应等）、新工艺开发出的新型传感器。
2、测试仪器向高精度、集成化、多功能、在线监测、性能标准化和低价格发展3、测量数据处理以计算机为核心，使测量、分析处理、显示及故障预报向自动化、网络化发展测量误差基本概念:真值——指被测量在一定条件下客观存在的、实际具备的量值。
真值是不可确切获知的，实际测量中常用“约定真值”和“相对真值”。
约定真值是用约定的办法确定的真值，如砝码的质量。
相对真值是指具有更高精度等级的计量器的测量值。
标称值——计量或测量器具上标注的量值。
如标准砝码上标注的质量数。
示值——由测量仪器（设备）给出的量值，也称测量值或测量结果测量误差——测量结果与被测量真值之间的差值误差公理——一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学试验的过程之中。
研究误差的目的是找出适当的方法减小误差，使测量结果更接近真值。
准确度——是测量结果中系统误差与随机误差的综合，表示测量结果与真值的一致程度，由于真值未知，准确度是个定性的概念。
测量不确定度——表示测量结果不能肯定的程度，或说是表征测量结果分散性的一个参数。
它只涉及测量值，是可以量化的。
现代测试技术（总结版）
现代测试技术（总结版）绪论现代分析测试技术概论仪器分析法⼀般都有较强的检测能⼒。
绝对检出限可达：毫克10_3 g 微克10_6 g 纳克 10_9 g ⽪克10_12 g 飞克10_15g 阿克10_18g现代测试技术主要发展趋势:⑴以“三微”技术为主流：“三微”——微量、微束、微区。
⑵以⾼度⾃动化控制为主要趋势⑶分析数据处理的⾼度计算机化⑷分析⼿段综合化⑸分析功能多样化⑹测试分析⽹络化现代分析测试仪器基本⼯作模式:⼀、⽤⼀束“粒⼦”或某种⼿段作为探针来探测、激发物质—⼊射粒⼦或激发源主要有电⼦、离⼦、光⼦、中性粒⼦、电场、磁场、热场和声波；⼆、在探针的作⽤下，⼊射粒⼦与物质相互作⽤，从样品中出射、带有物质信息的粒⼦（发射谱）—电⼦、离⼦、中性粒⼦、光⼦；三、检测这些粒⼦的能量、动量、质荷⽐、束流强度等特征，或出射波的频率、⽅向、强度、偏振等—记录、处理、分析，获得有关物质的信息；现代测试技术分类按仪器探测及发射粒⼦分类⼀、发射粒⼦：1、电⼦束-SEM、TEM、EPMA、AES、2、X射线-XPS、XRF、XRD；3、离⼦源-SIMS、ISS；4、特殊光源-IR、LR、UPS、AAS、ICP-AES、ICP-MS；⼆、探测粒⼦：1、电⼦谱—探测粒⼦或发射粒⼦是电⼦；2、光谱—探测粒⼦及发射粒⼦都是光⼦；3、离⼦谱：探测粒⼦及发射粒⼦都是离⼦；4、光电⼦谱—探测粒⼦是光⼦，发射粒⼦是电⼦；按仪器检测性能分类⼀、物理化学性质测试： 1、成分分析2、化合物结构分析3、表⾯原⼦动态和受激态分析⼆、物理性质测试：1、微观形貌分析2、晶体结构分析3、表⾯电⼦结构分析按照应⽤特点分类1⽤以测定原⼦或离⼦的分析测试⽅法原⼦吸收光谱法、X射线荧光光谱法、电化学分析2⽤以分析鉴定分⼦的分析测试⽅法紫外吸光光度法、红外吸收光谱法、拉曼光谱法、质谱法、核磁共振波谱法、X射线衍射分析3分离分析⽅法⽓相⾊谱、液相⾊谱、超临界流体⾊谱、⽑细管电泳4表⾯和界⾯分析X光电⼦能谱、透射电⼦显微镜、扫描电⼦显微镜、X射线技术分析测试仪器的选择和使⽤：1、物理性质/物理化学性质分析2、定性/半定量/定量分析3、⾮破坏/破坏分析4、⾦属/⾮⾦属样品分析5、固体/粉末/液体试样分析6、表⾯/表层/体相分析7、微区/深度分析分析测试⽅法主要性能参数：标准曲线、灵敏度、精密度、准确度、检出限。
现代测试技术学习心得
千里之行，始于足下。
现代测试技术学习心得现代测试技术是信息技术领域中一个非常重要的研究方向，其在软件开发过程中起到至关重要的作用。
在学习现代测试技术的过程中，我深深体会到了它的重要性和学习的价值。
下面我将分享一下我对现代测试技术学习的一些心得。
首先，现代测试技术学习需要掌握扎实的理论基础。
在学习测试技术的过程中，我发现理论知识的掌握是非常重要的。
只有理解了测试技术的基础原理和相关概念，才能够更好地应用测试技术解决问题。
因此，在学习过程中，我注重对相关理论知识的学习和掌握，阅读了大量的教材和学术论文，积极参加相关学术交流会议，与专业人士交流，拓宽了自己的知识面。
其次，现代测试技术学习要注重实践能力的培养。
理论只是理论，要真正将测试技术应用到实际项目中，还需要具备良好的实践能力。
在学习过程中，我注重实践训练，积极参与项目开发和测试过程，不断提升自己的实践能力。
通过实际应用，我发现只有在实践中才能真正理解理论的运用，才能更好地掌握测试技术。
另外，现代测试技术学习要关注行业动态和最新技术。
现代测试技术在不断发展和演进，新的技术不断涌现，测试方法和策略也在不断更新。
因此，学习者要时刻关注行业动态，及时了解最新的测试技术进展，以便保持自己的竞争力。
在学习过程中，我经常浏览相关的技术资讯和论坛，参加各类行业培训和讲座，与行业专家进行交流，保持了对现代测试技术的敏感度和关注度。
最后，现代测试技术学习要注重综合能力的培养。
现代测试技术需要具备广泛的知识和技能，不仅需要了解软件工程、计算机科学等相关领域的知识，还需要具备良好的沟通能力、团队合作能力和问题解决能力。
在学习过程中，第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
我注重培养自己的综合能力，参加各类社团和组织，担任学校项目的开发和测试负责人，通过与团队成员的合作，不断锻炼自己的沟通和解决问题的能力。
总之，现代测试技术学习是一项综合性、深入性的工作。
通过系统学习相关理论知识，注重实践能力的培养，关注行业动态和最新技术，以及注重综合能力的培养，可以更好地掌握现代测试技术，并将其应用到实际项目中。
现代测试技术
·现代测试技术的发展趋势：测试系统的小型化、智能化、多功能化、无接触化。
测试范围更大、精度更高、速度更快、功能更强，虚拟仪器技术。
·非线性度：指系统的输出、输入之间是否能像理想系统那样保持线性关系的一种度量。
·回程误差（滞后度）：反应当前测试系统输入量由小到大与由大到小变化时所得的输出量不一致的程度。
·伯德图：指系统的幅频特性曲线和相频特性曲线。
·奈奎斯特图：对于一个连续时间的线性非时变系统，将其频率响应的增益及相位以极坐标的方式绘出，常在控制系统或信号处理中使用，可以用来判断一个有回授的系统是否稳定。
·限制失真方法：1)选择合适的测试装置，使其在工作频率范围内，幅频和相频特性接近不失真测量条件。
2)对输入信号进行必要的预处理，滤除掺杂在信号中的噪声和干扰，避免由于噪声和干扰的频带进入测试装置的谐振区而使信噪比变坏。
·电阻应变式传感器中弹性元件的作用是：当外力作用与物体时，应变片随物体一起变形，其电阻值反生相应变化，由此将被测物理量转换为应变片的电阻变化。
·电桥电路：将参数型传感器输出的电参量(电阻，电容，电感等)转换成电压或电流信号的电路。
结构性强，可靠性强，精度高，灵敏度高。
·压电效应：某些物质（天然石英，钛酸钡等）当受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且其内部产生极化，表面出现电荷，形成电场。
·逆压电效应：将压电材料置于电场中，其几何尺寸村发生变化，这种由于外电场作用导致物质产生机械变形的现象。
·温差电现象：将两种不同种类的金属导体或半导体两端相互紧密的连接起来，集合成一个闭合回路，若两连接头t,t0处的温度不同，则该回路中就会出现电动势并形成电流，两端的温差越大，回路中的电动势也越大。
·热电偶(温差电偶)：能产生温差电动势的两种不同导体的组合。
·记录仪器的作用：1)客观的记录测试所获取的信号2)直观地将测试所获取的信号转换成视觉能见到的波形或可读取的数值3)在实际试验时能够记录信号，而后又能重放测试结果·记录仪器的分类：从使用观察角度分(显示/ 隐式) 按所提供电信号的类型分(电压信号/ 电流信号)按所提供信号的取值情况分(模拟信号/ 数字信号)按输入信号数量分(单参数/ 双参数/多维函数关系)，·传感器分类：按测量对象分(速度/温度/压力/流量)按工作原理分(电阻/电感/电容/压电/光电/射线式)按型号变换特征分(物性型，结构型)按输出信号的形式分(电压型，电流型)，按与被测对象间的能量关系分(能量转换/能量控制型) ·对传感器工作特性的要求：1)灵敏度高，线性度好2)抗干扰能力强，输出信号信噪比高3)特性的复现性好，具有互换性4)滞后、漂移小，稳定性好5)对被测对象的影响小，即负载效应小·光纤传感器测位移：当来自光源的光束经过光纤传输，射到被测物体时，由于入射光的散射作用，光强发生变化，在接受光纤的输出端，由于光量转化为电压信号，在一定范围内，其输出电压U与位移成线性关系。
(精品)现代测试技术讲义(超全讲解)
一、测试技术的作用及其发展
2 .测试技术在国民经济的地位
测试与科学研究 测试与军事 测试与人民生活 测试与贸易
一、测试技术的作用及其发展
3. 测试仪器的发展进程 第一代:以电磁感应定律为基础的模拟指针式仪表; 第二代:以电子管或晶体管为基础的分离元件式仪表;
第三代:以集成电路为基础的数字式仪表;
测不准原理表明，本质上，科学不能做出超越 统计学范围的观测。在许多实际情况中，这并 不构成严重的障碍，统计数目巨大时，统计方 法可以提供比较可靠的依据，但是在牵涉到小 数目的情况下，就靠不住了。事实上在微观体 系里，测不准原理迫使我们不得不抛弃我们的 严格的物质因果观念。这就表明了科学基本观 发生了非常深刻的变化。 其实何止在微观世界，宏观世界也是如此。
现代测试系统的发展趋势
敏 感 元 件
调 理 元 件
多 路 A/D V/F 转 换 器
数 字 信 号 处 理
显 示 元 件
现代测试系统的的发展趋势
敏 感 元 件
调 理 元 件
数 据 采 集 卡
数 字 信 号 处 理
显 示 元 件
现代传统测试系统的的发展趋势
敏 感 元 件
调 理 元 件
数 据 采 集
第四代:以微处理器为基础的智能式仪表和以计算机 为基础的虚拟仪器;
第五代:以标准总线为信号传递路径的现场总线型测 控系统，是测试系统由单体独立式向集散式、分布式 发展的标志，形成了真正意义上的系统化结构。
绪 论
二、现代测试系统的基本结构与类型
1. 现代测试系统的基本组成: • 敏感元件或传感器 • 信号调理电路 • 采集卡 • 计算机。 2. 现代测试系统的基本类型: • 基本型 • 标准接口型 • 闭环控制型
现代测试技术知识与方法
可以发现黑盒测试和白盒测试都能发现的问题，提高软件的质量和可靠性。
灰盒测试
定义
单元测试是对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，通常是对单个方法或函数的测试。
优点
可以发现代码级别的错误和问题，提高代码质量。
缺点
需要较高的技术水平和经验，对于大型复杂系统可能难以全面覆盖。
测试方法
单元测试通常采用白盒测试的方法，通过编写驱动程序来模拟外部输入并检查内部状态和输出结果。常用的单元测试框架包括JUnit、TestNG等。
单元测试
定义
集成测试是在单元测试的基础上，将多个模块或组件进行集成，检查它们之间的协调和交互是否正常。
测试方法
集成测试通常采用黑盒测试的方法，通过模拟外部输入并检查输出结果来验证多个模块或组件之间的协调和交互是否正常。常用的集成测试框架包括JUnit、TestNG等。
优点
可以发现模块或组件之间的协调和交互问题，提高系统的可靠性和稳定性。
通过现代测试技术，可以全面了解产品的性能和可靠性，及时发现和解决潜在问题，提高产品质量。
提高产品质量
降低生产成本
提升企业竞争力
现代测试技术能够快速、准确地检测产品，减少人工检测和返工成本，降低生产成本。
采用现代测试技术可以提高产品的质量和可靠性，增强企业的市场竞争力。
03
02
01
现代测试技术的重要性
03
基于风险的测试是一种将风险管理和测试相结合的测试方法。
基于风险的测试可以提高测试效率和效果，确保高风险部分得到充分关注和验证。
基于风险的测试可以根据风险评估结果来确定优先级和重点，优先对高风险部分进行深入的测试。
基于风险的测试可以通过风险识别、评估、优先级排序、实施相应的测试策略等方式进行。
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c、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/ψ（）=-arctan（）15、影响二阶系统动态特性的参数是：固有频率和阻尼比ζ16、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d、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。
现代测试技术
现代测试技术1，测试通常包含测量与试验两部分内容，测量是对某一物理量的“数量”的描述，而试验则是对其“性质”的探讨。
2，现在测试技术的一个主要特点是基于计算机的测试，也就是以计算机为核心构成测试系统。
该系统一般具有开放化、远程化、智能化、多样化、网络化、测控系统大型化和微型化、数据处理自动化等特点，它将成为仪器仪表与测控系统新的发展方向。
3，测试技术的作用：（1）测试技术是技术部门和科研院所进行研究、认识、维护不同对象的必不可少的手段。
（2）测试技术是产品检验和质量控制的重要手段。
（3）测试技术是大型设备安全经济运行的保证。
（4）测试技术是自动化系统中不可缺少的部分。
（5）测试技术是推动现代科技技术进步的重要力量，测试技术的完善和发展直接影响着现代科学技术能否以较快的速度发展和进步。
（6）测试技术是理论研究成果形成的推进剂。
4，测试系统包括被测对象、传感器、调理变换装置、信号传输装置、结果显示装置。
被测对象是测试系统信息的来源，它决定着整个系统的构成形式；传感器是把被测量信号转换成电信号输出的器件；调理变换装置的作用是将传感器的输出信号进行调理，将其转换成易于测量的电压或电流信号，并进行相应的处理变换。
5，计量具有准确性、一致性、法制性和原创性的特点。
6，电子测量的特点：（1）测量频率范围宽。
（2）量程宽。
（3）测量精度高。
（4）响应时间短、测量速度快。
（5）可进行遥测。
（6）易于实现测试智能化和自动化。
7，测量方法的选择原则：（1）被测量本身的特性。
（2）所要求的测量准确度。
（3）测量环境。
（4）现有测量设备等。
8，电子测量仪器的主要性能指标：（1）精确度：是指测量仪器的读数或测量结果与被测量真值接近的程度，也称为精度。
（2）灵敏度（3）稳定性（4）输入阻抗与输出阻抗（5）线性度（6）动态特性9，电子测量仪器的发展：模拟式仪器、数字式仪器、智能化仪器和虚拟仪器。
其中虚拟仪器是通过各种与检测技术相关的软件和硬件与工业计算机相结合，用于替代传统概念的仪器设备；或者利用软件和硬件与传统仪器设备相连接，通过通信方式采集、分析、显示数据，监控测试过程、生产过程的仪器设备。
现代测试技术
9.5 虚拟测试仪器技术
1、虚拟仪器含义及其特点
与传统仪器相比，虚拟仪器最大的特点是其功能由软件 定义，可以由用户根据应用需要进行调整，用户选择不同的 应用软件就可以形成不同的虚拟仪器。
传统仪器与虚拟仪器比较
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第9章
现代测试技术
虚拟仪器是计算机化仪器，由计算机、信号测量硬件模块 和应用软件三大部分组成。
虚拟仪器可以分为下面几种形式。
(1) (2) (3) PC-DAQ测试系统：以数据采集卡(DAQ卡)、计算机和虚拟仪器软件构成 的测试系统。 GPIB系统：以 GPIB 标准总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试 系统。 VXI 系统：以 VXI 标准总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系 统。
所谓智能仪器是指新一代的测量仪器。这类仪器仪表中含有微处理器、 单片计算机(单片机)或体积很小的微型机，有时也称为内含微处理器的仪 器或基于微型计算机的仪器。
2、自动测试系统
自动测试系统一般由四部分组成：第一部分是微机或微处理器，它是 整个系统的核心；第二部分是被控制的测量仪器或设备，称为可程控仪器； 第三部分是接口；第四部分是软件。
(5) 传递函数分析；
(6) 信号滤波分析； (7) 三维谱阵分析。
13
第9章
现代测试技术
4、虚拟仪器开Biblioteka 系统14第9章现代测试技术
5、LabVIEW简介
LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种 图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室 所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 集成了满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采 集卡通信的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等 软件标准的库函数 所有的LabVIEW应用程 序，即虚拟仪器(VI)，包括 前面板 (front panel) 、流程 图(block diagram)以及图标/ 连接器 (icon/connector) 三部 分。
现代测试技术
一、信号及其表述1、信号随时间变化规律分类：确定性信号：1>周期（谐波，一般）、2> 非周期（准周期，一般非周期）；非确定性信号：1>平稳随机（各态历经，非各态历经）、2>非平稳随机2、信号分类：按数学、取值特征、能量功率，可分为确定性信号和非确定性信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号(谐波信号频率单一，一般周期信号由多个或无穷个频率成分叠加，存在公共周期，准周期信号由多个频率成分叠加，不存在公共周期）3、周期信号频谱的特点：1>离散性：其频谱是由一系列不连续的线条组成，每一条谱线代表一个谐波分量。
所以亦称离散谱，也就是说具有离散性。
2>谐波性：每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，不存在非整数倍的频率分量。
3>收敛性：各条谱线的高度，也既各次谐波的振幅，总的趋势是随着谐波的次数增高而逐渐减小的。
当谐波次数无限增高时，谐波分量的振幅也就趋向无穷小。
4、傅立叶变换的主要性质1）奇偶虚实性2）线性迭加性3）对称性4）尺度改变性质5）时移性6）频移性7）微分性质8）积分性质9）卷积性质5、模拟信号幅值和独立变量均连续，数字信号相反6、非周期信号与周期信号频谱的区别：非周期信号幅值谱密度曲线是纵轴为对称的连续谱线，周期信号幅值谱是离散谱线；两者量刚不同，不是频率为f的分量的幅值，而是f分量邻近的单位频宽的幅值二、信号的分析与处理1、时域分析参数：均值、绝对均值、均方值、方差及概率密度函数和概率分布函数等。
2、相关：用来描述一个随机过程自身在不同时刻的状态间，或者两个随机过程在某个时刻状态间线性依从关系的数字特征。
3、采样定理：为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍，这是采样的基本法则，称为采样定理。
4、信号截断：用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析，这个过程称。
现代测试技术
现代测试技术现代测试技术是指使用先进的技术手段，在软件开发周期的不同阶段，对软件系统进行全面、深入、可靠的测试。
现代测试技术是软件开发中非常重要的一个环节，同时也是保证软件质量的重要手段。
现代测试技术包括以下几种技术：1. 自动化测试自动化测试是指借助特定的软件工具和技术，以自动化的方式执行测试用例，获取测试结果的方法。
自动化测试具有高效、快速、高质量的特点，可以显著提高测试效率和精度，减少测试工作的重复性和繁琐性，节省测试时间和人力成本。
自动化测试主要包括以下几类测试：（1）单元测试：对软件系统最小的可测试部件进行测试。
（2）集成测试：对系统不同部分之间的接口进行测试。
（3）系统测试：对整个软件系统进行测试。
（4）性能测试：对系统在不同负载下的性能进行测试。
（5）安全测试：对系统的安全性进行测试。
2. 测试驱动开发（TDD）测试驱动开发是一种软件开发方法，它要求在编写代码之前先编写测试用例。
测试驱动开发能够提高代码质量、降低维护成本，增加开发人员的信心和能力，减少代码缺陷的数量。
测试驱动开发的过程包括以下几个步骤：（1）编写测试用例。
（2）编写代码。
（3）运行测试。
（4）重构代码。
3. 渐进式测试渐进式测试是一种软件测试技术，它通过逐步完善测试规范、测试计划以及测试用例的方式，对软件系统进行测试。
它是一种渐进的过程，可以随着软件的开发而不断完善和发展。
这样可以保证软件系统的测试质量和测试效率。
它主要包括以下几个步骤：（1）确定测试规范和测试计划。
（2）编写测试用例。
（3）进行测试。
（4）开发人员修复缺陷。
（5）重复进行测试，直至系统完全符合要求。
4. 敏捷测试敏捷测试是敏捷开发方法的一部分，其主要目的是在短时间内测试系统的基本功能，并在迭代过程中加入新功能和要求。
敏捷测试的特点是快速、高效和针对性强。
敏捷测试主要包括以下几个步骤：（1）确定测试计划。
（2）编写测试用例。
（3）进行测试。
（4）开发人员修复缺陷。
现代测试技术
（3） 在工作和生活环境的净化及监测中，经 常需要测量振动和噪声的强度及频谱，经过分 析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施， 改善劳动条件与工作环境，保证人的身心健康； （4） 科学规律的发现和新的定律、公式的诞 生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律， 验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进， 共同发展； （5） 在工业自动化生产中，通过对工艺参数 的测试和数据采集，实现对设备的状态监测、 质量控制和故障诊断。
为了准确的获得被测对象的信息，要求测试系统中的每 一个环节的输出量与输入量之间必须具有一一对应关系 。而且，其输出的变化能够准确地反映出其输入的变化 ，即实现不失真的测试。
4、测试技术的发展动向 先进技术的发展日新月异，测试技术应该适 应这种发展。根据先进制造技术发展的要求以 及测试技术自身的发展规律，不断拓展着新的 测量原理和测试方法，以及测试信息处理技术。 具体体现 （1）传感器向新型、微型、智能型方向发展； （2）测试仪器向高精度、多功能、小型化、 在线监测、性能标准化和低价格发展； （3）参数测量与数据处理以计算机为核心， 使测量、分析、处理、打印、绘图、状态显示 及故障预报向自动化、集成化、网络化发展。
2) 测试技术的任务 测试技术的任务主要有以下五个方面： （1） 在设备设计中，通过对新旧产品 的模型试验或现场实测，为产品质量和 性能提供客观的评价，为技术参数的优 化和效率的提高提供基础数据； （2） 在设备改造中，为了挖掘设备的 潜力，以便提高产量和质量，经常需要 实测设备或零件的载荷、应力、工艺参 数和电机参数，为设备强度校验和承载 能力的提高提供依据；
三种不同特征的信号
2.周期T 对周期信号来说，可以用时域分析来确定信号的周期， 也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差。
现代测试技术--概述 ppt课件
并进行各种运算、滤波、分析，将结果输
至显示、记录或控制系统信号显示、记录
环节，以观察者易于认识的形式来显示测
量的结果，或者将测量结果存贮。
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在所有这些环节中，必须遵循的基本原则是：
（1）各环节的输出量与输入量之间应保持一
一对应和尽量不失真的关系，
（2）必须尽可能地减小或消除各种干扰。
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（2）反馈系统
构成反馈系统的各个组成环节有封闭环，也
称闭环系统。这种系统的准确度主要取决于反馈
环节。因此要求反馈环节有良好的稳定性和快速
响应能力。
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1.4.2.2按信号传递方式分类
按信号实现方式分类，可分为自动测试系统 和手动测试系统。
（1）手动测试系统
测试是由人工直接参与完成的。
态特性、以及外界扰动等影响。
动态测试误差本身也是变量，动态测试数据处理
具有其特殊性。
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动态测试的基本特点
（1）时变性 （2）随机性
（3）相关性
（4）动态性
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（1）时变性：动态测试所测量的是随测试 时间而变化的量，表现为随测试时间而变化 的某种函数。
（2）随机性：动态测试数据的另一基本特 点是既含有确定性变化部分，又含有随机性 变化部分，表现为测试时间的随机函数。
采用各种传感器把非电量变换成电量，再 用测量电量的方法测试出这些反映被测非 电量的电量信号。
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非电量电测技术的优点
（1）不同的非电量变换成电量后，可用相同的仪 器仪表； （2）电量便于传输、利于控制和远距离操作；
（3）有利于进行动态测量和记录；
现代测试技术
实验一、自动测试系统1. 自动测试系统介绍自动测试系统（automatic testing systems）是指在人极少参与或不参与的情况下，自动进行量测，处理数据，并以适当方式显示或输出测试结果的系统。
与人工测试相比，自动测试省时、省力，能提高劳动生产率和产品质量，它对生产、科研和国防都有重要作用在不同的技术领域里,测试内容、要求、条件和自动测试系统各不相同，但都是利用计算机代替人的测试活动。
一般自动测试系统包括控制器、激励源、测量仪表(或传感器)、开关系统、人机接口和被测单元－机器接口等部分。
（1）控制器。
一般是小型计算机、微型计算机或计算器(即专用母线控制器)。
控制器应有测试程序软件，用来管理测试过程,控制数据流，接受测量结果,处理数据，检验读数误差，完成计算，并将结果送到显示器或打印机。
（2）激励源。
即信号源，它向被测单元提供输入信号。
它可以是电源、函数发生器、数模转换器、频率合成器等。
（3）测量仪表。
用来测定被测单元的输出信号。
它可以是模数转换器、频率计数器、数字万用表或其他测量装置。
（4）开关系统。
用来规定被测单元与自动测试系统中其他部件之间的信号传输路线。
（5）人机接口。
用来建立控制器与操作人员之间的联系。
它可以是控制器的一部分，也可以是控制台上的开关、键盘、指示灯、显示器等。
操作人员可通过键盘或开关把数据传输给控制器，控制器再把数据、结果和操作要求输向阴极射线管、发光二极管或指示灯组等显示器。
必要时还可将测试结果输给打印机，制成硬拷贝。
（6）被测单元机器接口。
用来建立被测单元与控制器之间的联系。
2. 实验系统介绍本次实验使用的自动测试系统是美国国家仪器公司（NI）推出的基于PXI平台的自动测试系统。
PXI是一种坚固且基于PC的平台，适用于测量和自动化系统。
PXI结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的模块化及Eurocard机械封装的特性，并增加了专门的同步总线和主要软件特性。
现代测试技术
现代测试技术
现代测试技术是指利用先进的技术手段对物品、系统或者软件等进行测试和检查的一种技术。
现代测试技术拥有更高的测试效率和更精准的测试结果，能够准确地检测出各种问题和缺陷，并为解决这些问题提供了科学的方法和手段。
现代测试技术主要包括自动化测试、性能测试、安全测试、可靠性测试、负载测试等多个方面。
自动化测试是指利用自动化工具对软件进行测试，可以大大提高测试效率和准确度，减少测试人员的工作量。
性能测试是指测试软件的响应时间、吞吐量、并发性等性能指标，以评估软件的性能。
安全测试是指测试软件的安全性能，以保证软件的安全和可靠性。
可靠性测试是指测试软件在长时间运行下的稳定性和可靠性。
负载测试是指测试软件在高并发访问下的性能，以保证软件的稳定性和可靠性。
现代测试技术的使用可以有效地提高软件的质量和可靠性，减少软件故障和缺陷的发生，提高软件的生产效率和用户满意度。
现代测试技术已经广泛地应用于各个领域，包括电子商务、金融、医疗、制造等行业，成为了现代化生产和管理的重要工具和手段。
总的来说，现代测试技术对于软件的质量和可靠性有着非常重要的作
用，是现代化生产和管理不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步和发展，现代测试技术也将不断地发展和完善，为我们提供更加高效和精确的测试手段和方法。
《现代测试技术》课件
详细描述
信号发生器通常采用晶体振荡器或合成技 术，能够产生高精度和高稳定性的信号， 并且具有低噪声和低失真的特点。
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现代测试技术的应用实例
在通信领域的应用实例
信号完整性测试
无线通信测试
利用先进的测试设备和技术，对通信 设备的信号质量和传输性能进行全面 检测，确保信号在传输过程中保持完 整。
频谱分析仪广泛应用于通信、雷达、电子对抗、频谱管理等领 域。
频谱分析仪通常采用快速傅里叶变换技术，能够实现快速和准 确的频谱分析，并且具有高灵敏度和宽动态范围的特点。
网络分析仪
总结词
网络分析仪是一种用于测量电子设备网络特性的仪器。
详细描述
网络分析仪能够测量电子设备的阻抗、导纳、增益、相位 等参数，并且可以分析网络的频率响应和传输特性。
信号的预处理
对采集到的信号进行滤波、放大 、去噪等处理，以提高信号质量 。
数字信号处理
离散傅里叶变换（DFT）
将时域信号转换为频域信号，便于分析信号的频率成分。
数字滤波器
通过设定滤波器参数，对信号进行滤波处理，以提取特定频率范围的信号或抑制噪声。
频谱分析
频谱分析方法
包括傅里叶分析、小波分析等，用于 研究信号的频率特性。
精度和准确性
测试系统应具备高精度和准确性，以减小测 量误差。
实时性
测试系统应具备快速响应能力，能够实时采 集和处理数据。
可扩展性
测试系统应具备良好的可扩展性，方便后续 升级和功能扩展。
测试系统的优化设计
模块化设计
将测试系统划分为多个模块，每个模 块具有独立的功能和接口，便于维护 和升级。
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1.现代测试技术的作用：
1）.通过测量生产过程中的有关公艺参数，对生产过程的运行情况进行监视，使之保持在最佳的工作状态；或对生产设备在运转过程中的有关技术参数进行测量，并对测试结果进行分析，判断设备的工作状态。
2）将生产过程中的有关公艺参数的测量结果与要求的数值相比较，并根据偏差的大小范围要求进行反馈，以对工艺参数进行调整和控制，保证生产过程的要求。
3）根据对工艺过程参数哈设备性能参数测试结果的分析和评价，找出存在的问题，并提出改进工艺过程和设备性能的措施。
4）通过测试技术手段研究机械系统的响应特性和系统参数以及进行载荷识别，为机械系统的动态设计提供依据。
[①监视参数②检测和控制信号③获取结果④为设计提供依据]
2.测试系统的组成：传感器，测量电路，放大器，数据处理装置，显示与记录装置。
3.测试系统的特点：①测量精度高②反映速度快③数据传输方便④能够连续记录
4.测试结果显示三种方式：①模拟显示②数字显示③图像显示
5.测试技术的发展趋势：小型化、智能化、多功能化、无接触化、其特点为：1）测试仪器应用范围的扩大2）新型传感器的研究3）多功能测试仪器的开发4）测试系统的智能化。
6.信号和信息：对信息的表达形式称为信号，信号就是有关信息的载体。
7.信号的分类：根据信号的特点，①连续信号②
连续性信号分为①确定性信号②随机信号
8.通常把测试系统的输入信号称为激励，把输出信号称为响应。
9.理想的测试系统应该具有单值的确定的输入和输出关系。
10.描述测试系统静态特性的指标主要有灵敏度、非线性度和回程误差。
11.描述动态特性的有传递函数和频率响应函数还有脉冲响应函数。
12.幅频特性和相频特性统称为系统的频率特性。
13.传感器是把被测的物理量按一定的规律转换为相应的容易检测、传输以及处理的信息的装置。
14.传感器通常由①敏感元件②转换器件和其他的辅助器件等组成。
其中敏感元件是传感器的核心。
15.传感器的分类：按测量对象分为速度传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
按工作原理分为：电阻式、电感式、电容式、电压式、电光式、射线式等。
16.电阻传式感器：1）变阻器式传感器，结构简单，性能稳定，输出大，使用方便，价格便宜，但工作频率低，分辨率不高，噪声较大，常用于线位移，角位移的测量。
2）电阻应变式传感器（分为金属电阻应变片盒半导体应变片），具有体积小，动态相应好，测量精度高，使用方便等优点。
17.应变效应：在发生机械变形时其电阻值发生变化。
18.压阻效应：单晶体半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时。
其电阻率发生变化的现象。
19涡流式：一个线圈即可构成一个最简单的涡流式传感器，它是利用金属导体在交变磁场中的涡流效应进行变换的。
20.电容式传感器的分类：①极踞变化型②面积变化型③介质变化型。
21.极踞变化型（优点是可进行动态非接触式测量，对被测系统的影响小，灵敏度高，适用于较小的位移量，但这种传感器有非线性，容易受杂散电容的影响等缺点）面积变化型（优点是输出和输入呈线性关系，但与其极踞变化型相比，灵敏度较低，适用于较大位移及角位移测量）
22.电压式传感器不用于静态测量，只用于动态测量。
（有电荷漏）
23.电压效应：当受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且其内部产生极化，表面出现电荷，形成电场，当外力去掉时，它又恢复到原先的不带电的状态，由于外电场作用导致物质产生机械变形的现象称为逆压电效应。
24.温差电现象：将两种不同种类的金属导体或半导体两端紧密的联接到一起，组成一个闭合回路，若两端连接头的温度不同，则该回路中就会出现电动势，并形成电流，两端的温差越大，回路中的电动势就越大，成为温差电效应。
25.电阻效应：导体的电阻值随温度的变化而变化。
26.热释电效应：某些晶体在温度变化时，会发生电极化，均匀加热晶体，在其某些方向想会产生等量的电荷，冷却晶体时，电荷变化与加热时相反的现象。
27内光点效应：物质受到光照时，电阻值减小的现象。
外光电效应：光照射时，光的能量转变为物质内子的能量，是这些电子溢出外体的现象。
28.光伏特效应：光电池就是利用半导体材料的光伏特效应工作的，它直接将光能转换为电能，直接输出电动势。
29.光电转速计工作原理。
30.p75，p86（厚度的测量）
31.多普勒效应：当波源或观察者相对于介质运动时，观察者所接受到的波的频率不同于波源的频率的现象。
32霍尔效应：通过半导体放在均匀磁场中，在垂直于电场和磁场的方向上产生横向电场的现象。
33.噪声是人们不希望听到的声音。
34.听阈声压合痛阈声压：听阈声压是正常人能听到的最小声压20upa到20pa时。
痛阈声压能使人耳产生疼痛的感觉。
35.声强：是在声音的传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能。
36.噪声的测量仪器：声级计，（普通、精密、和脉冲精密声级计）
37.电桥的加减特性电桥的输出与相对臂电阻变化之和及相邻臂电阻变化之差成正比，与桥压成正比。
38.调制：是用一个低频信号对一个高频信号的某一参数进行控制。
解调：是对已调制波作适当的处理，使之恢复成原来的低频信号的过程。
39.调制的目的：提高测试系统选择信号、抗干扰的能力和尽可能减小各种干扰的影响。
调制的类型:载波若是高频正（余）弦波可分为幅值调制、频率调试和相位调制；载波若是用高频周期方脉冲波可分为脉幅调制、脉宽调制，和脉位调制。
40.滤波分为低通滤波器，高通滤波器，宽通滤波器和宽阻滤波器。
41.记录仪器的组成：记录头和记录介质。
42.采样保持：在A/D转换过程中应该保持输入信号不变，采样保持（S/H）可以取出输入信号某一瞬间的值在一定时间内保持不变。
43.虚拟仪器：软件就是仪器的虚拟仪器，核心是软件。
44.测试系统中无用的信号就是干扰。
45.干扰的类型：①装置的干扰（电磁干扰、信道干扰、电源干扰），②供电系统的干扰，
③信道通道的干扰（信道通道元器件噪声干扰，信道通道中信号的串扰，长线输送干扰和场干扰）。
46.干扰信号的基本输入方式：①电容耦合（干扰源是以电压的形式出现）②电感性耦合（干扰源以电流的形式出现）③公共阻抗耦合（干扰是在同一系统的电路和电路之间、设备和设备之间总存在着公共阻抗）④串膜干扰（是由外界条件引起的、在测试仪器输入端叠加于被
测电压上的干扰信号）⑤共膜干扰。
47常用的抗干扰技术：①正确接地，采用电源滤波器、浪涌吸波器、交流稳压器和直流稳压电源，②隔离和屏蔽③加去耦电容④正确配线和布线⑤软件滤波
48.误差的来源：装置的误差、环境的误差、方法误差和理论误差、操作误差。
49.误差的分类：系统误差、随机误差、过时误差。
50由于系统误差和随机误差的性质不同，对精度的影响表现在准确和精密度两个方面。
51.准确度-------反映系统误差对测量结果的影响程度，表示测得值和真实值的偏离程度。
精确度--------表示测得值分布的密集程度，反映随机误差对测量结果的影响程度。
52.通带：对于一个滤波器，能够通过它的频率范围。
阻带：对于一个滤波器所抑制或极大地震荡的范围频率。
截止频率：通带与阻带的交点。
传感器：把被测物理量按一定规律转换为相应容易检测传输及处理的信息装置。
（是获得信息的手段，主要用于检测控制领域）
传感器通常由：①敏感元件②转换器件其他辅助器件等组成。
要求：①灵敏度高线性度好②抗干扰能力强③特性的复现性好④滞后和偏移小⑤对被测对象的影响小。
半导体应变片最突出的特点：灵敏度高。
测量电路时将输出电信号进行传输、放大和转换等。
测量系统的基本特性可分为静态特性和动态特性。
静态特性：指被测信号为定值或变化十分缓慢时测试装置的输出与输入关系。
其中主要指标为：①灵敏度②非线性度③回程误差。
动态特性：指测试系统对随时间变化的输入量响应特性。
衡量传感器动态特性的重要指标是：①线性度②准确度③灵敏度④重复性。
传感器的选用：①灵敏度②响应特性③稳定性④精确度⑤测量方法。
电桥按其激励电源类型分为直流电桥和交流电桥。