第2章非电量电测原理工程测试技术

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热能与动力工程测试技术复习重点

第一至三章一、名词解释测量:是人类对自然界中客观事物获得数量观念旳一种认识过程。

它用特定旳工具和措施，通过试验将被测量与单位同类量相比较，在比较中确定出两者比值。

稳态参数：数值不随时间而变化或变化很小旳被测量。

瞬变参数：随时间不停变化数值旳被测量（非稳态或称动态参数),如非稳定工况或过渡工况时内燃机旳转速、功率等。

模拟测量：在测量过程中首先将被测物理量转换成模拟信号，以仪表指针旳位置或记录仪描绘旳图形显示测量旳成果(不体现为“可数”旳形式) 。

数字测量：测量可直接用数字形式表达。

通过模／数（A／D)转换将模拟形式旳信号转换成数字形式。

范型仪器：是准备用以复制和保持测量单位，或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作旳仪器。

精确度很高，保留和使用规定较高。

实用仪器：是供实际测量使用旳仪器，它又可分为试验室用仪器和工程用仪器。

恒定度:仪器多次反复测量时，其指示值稳定旳程序，称为恒定度。

一般以读数旳变差来表达.敏捷度:它以仪器指针旳线位移或角位移与引起这些位移旳被测量旳变化值之间旳比例S来表达。

敏捷度阻滞:敏捷度阻滞又称为感量,感量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动旳被测量旳变化值。

一般仪器旳敏捷度阻滞应不不小于仪器容许误差旳二分之一。

指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需旳时间，又称时滞。

测量值与真值之差称为误差。

因子：在试验中欲考察旳原因称为因子。

因子又可分为没有交互作用和有交互作用旳因子，前者是指在试验中互相没有影响旳因子，而后者则在试验中互相有制抑作用。

水平：每个因子在考察范围内提成若干个等级，将等级称为水平二、填空题常用旳测量措施有直接测量、间接测量、组合测量。

测试中，被测量按照其与否随时间变化可以分类稳态参数和瞬变参数。

有时被测参数旳量或它旳变化，不体现为“可数”旳形式，这时就不能用一般旳测量措施，对应旳就出现了模拟测量和数字测量。

按工作原理，任何测量仪器都包括感受件，中间件和效用件三个部分。

以非电量电测原理与技术测试汽车油箱总成油管在不同温度下的应变分布规律

理论广角
ｌ ■
以非电量电测原理与技术测试汽车油箱总成油管在不同温度下的应变分布规律
刘诗羽
（吉林大学通信学院测控技术与仪器系长春１０２）３０２［摘要］究汽车油箱总成中的油管在不同温度场下应变、应力变化规律，为汽车油箱总成中油管新材料的研究，为提高产品质量提供科学依据。研在汽车油箱总成中的油管上粘贴电阻应变片，以应变电测法测量油管上各测点的应变值。得出了油管在２ ℃一６ ℃、一０Ｏ０３ ℃一２ ℃范围内各个测点的应力Ｏ值。得出了一些结论，对实验结果进行分析讨论。［关键词］车油箱总成油管温度应变电测量汽中图分类号：Ｈ３Ｔ１７文献标识码：Ａ文章编号：０９９４（００３－５８０１０ — １Ｘ２１）３０２－１
４讨论本实验得出了汽车油箱总成中油管在２ ℃～６ ℃和一０００３ ℃一２ ℃范围内Ｏ的应变和应力值。实验结果表明，新型新油管在２ ℃一６ ℃ 范围内最大应０Ｏ变和最大应力发生在３号测点，应变为５９ ¨ ｅ，应力为０８Ｍａ最小２．ＩＰ应变和最小应力发生在１Ｏ号测点应变为３２Ｈ￡，应力为０５Ｍａ５．４Ｐ；新油管在－０３ ℃一２ ℃范围内最大应变和最大应力发生在１号测点，应变为６７Ｏ１０ｉｅ，应力为０９Ｍａｘ．３Ｐ，最小应变和最小应力发生在７号测点，应变为４６９ｘｉ￡，应力为０７Ｍａ。．６Ｐ旧型油管在２￣－６￣０Ｃ０Ｃ范围内最大应变发生在８测点应变为５１号８ｅｕ应力为０８Ｍａ．９Ｐ，最小应变发生在１号测点，应变为４０ｕｅ１５，应力为０．６Ｍａ９Ｐ；在－０３ ℃一２ ℃范围内最大应变和最大应力发生在２０号测点，变为应ｉ４￡０５ｕ应力为１２Ｍａ．４Ｐ，最小应变发生在１号测点，应变为６２ｅ力应用于制造各种用途的传感器，目前用扩散法制造的各种小型高精度并用数字显示的传感器系统传感器已广泛用于航空、航天测控等工业、科学技术部门中。应变测量仪器现在除了一般的静态、动态、静动态应变仪和记录仪器外，出现了数字式应变和大容量高速数据采集系统。为了适应高速旋转、振动及飞行状态等试验条件下的测试，发展了应变遥测技术。由于计算技术的飞速发展，电子计算机可以和应变测量系统直接或间接相连，对应变测量数据进行计算、分析、处理，或对测量系统进行控制，大大加快了测试速度并提高了精度，使应变片电测技术发展到一个新的阶段［］１。汽车油箱总成由油箱、油管、法兰盘组成，其是汽车上的重要部件。汽车油箱总成多以高分子材料加工而成。汽车的使用环境温度在东北冬季最低温度可达零下３ ℃，甚至更低。夏天南方最高温度汽车油箱总成的环境温０度可达６ ℃ 。某汽车制造公司生产的轿车油箱总成中的油管在使用过程中Ｏ（境温度４ ℃一６ ℃ ）发生油管产生严重变形，法兰盘根部产生裂纹。环００高分子材料对温度非常敏感，所以为分析汽车油箱总成中油管的失效原因，有必要了解一Ｏ３ ℃一６ ℃ 环境温度条件下的汽车油箱中油管的应力、应Ｏ变变化规律，定量了解温度对应力、应变变化规律的影响。鉴于此，作者以应变电测技术和原理对汽车油箱总成中的油管材料测量一Ｏ３ ℃一６￣温度场０Ｃ下应变值，得出了一些结论，对实验结果进行分析讨论。２材料与方法汽车油箱总成中油管２０个，其中新油管１０个，旧油管１，由某０个汽车制造有限公司提供。分别对２组油管试样上粘贴电阻应变片。电阻应变片为浙江黄岩测试仪器厂生产的标距为ｉｍｌｍｍＸｍ，胶基箔式电阻应变片，电阻应变片阻值ｌ０，灵敏系数为２０。２０．２贴片用胶水为北京化工厂生产的５２快干胶水。０测试用仪器为靖江东华测试技术开发有限公司Ｄ一３１Ｈ８７动静态应变测试系统。日本共和公司环境温箱（３ ℃一２０）一５ ℃ ５严格按照电阻应变片贴片工艺，分别在汽车油管各测点粘贴电阻应变片，电阻应变片布片示意图见图ｌ。将粘贴应变片的汽车油管置于环境温箱内，实验温度开始为～Ｏ３ ℃～２０ ℃，之后在２ ℃一６ ℃温度变化范围内实验。００将各测点电阻应变片导线接在动静态应变测试系统的桥壁上，接桥方式为半桥，温度补偿为公共补偿。通过动静态分析系统测量各测点的应变值。３结果根据材料力学公式ｏ＝Ｅ・ｅ算各测点应力值，式中０一应力、Ｅ计弹性模量、￡一应变。已知油管材料的弹性模量为１３Ｍａ５０Ｐ，将各点应交

《测试技术》课后习题答案

第一章1答：测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法，是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。

2答：测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。

传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。

3答：在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。

测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。

4答：例如：全自动洗衣机中用到如下传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。

第二章1答：信号波形是指被测信号幅度随时间的变化历程。

2答：从信号描述上分为：确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上分为：能量信号与功率信号；从分析域上分为：时域与频域；从连续性分为：连续时间信号与离散时间信号；从可实现性分为：物理可实现信号与物理不可实现信号。

3答：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。

不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。

4答：在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，能量不是有限值的信号称为功率信号。

5答：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息。

6答：信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)。

时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。

信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。

7答：周期函数展开为傅立叶级数的物理意义: 把一个比较复杂的周期信号看成是许多不同频率的简谐信号的叠加。

电子测量概论精选全文

输和测量结果的显示等三种最基本的功能。
第1章电子测量概论 (1) 变换功能
对于电压、电流等电学量的测量，是通过测量各种电效应来达到目的的。例如，作为模拟式仪表最基本构成单元的动圈式检流计(电流表)，就是将流过线圈的电流强度，转化成与之成正比的扭矩而使仪表指针偏转初始位置一个角度，根据角度偏转大小(这可通过刻度盘上的刻度获得)得到被测电流的大小，这就是一种很基本的变换功能。对非电量的测量，如压力、位移、温度、湿度、亮度、颜色、物质成份等，通过各种对之敏感的敏感元件(通常称为传感器)，转换成与之相关的电压、电流等，而后再通过对电压、电流的测量，得到被测物理量的大小。
第1章电子测量概论
1.1 电子测量的基本概念
1. 电子测量的定义测量为确定被测对象的量值而进行的实验过程。电子测量一般是指利用电子技术和电子设备对电量或
非电量进行测量的过程。
第1章电子测量概论
2. 电子测量与计量产品出厂前要经过严格的计量检定、仪器仪表在使用
过程中要定期进行检验和校准，以确保测量的准确性。计量是为了保证量值的统一和准确一致的一种测量。（主要特征：统一性、准确性和法制性）
Rx
R1 R2
R4
图1.3-1 惠斯登电桥测量电阻示意图
第1章电子测量概论 (3) 微差式测量法偏差式测量法和零位式测量法相结合，构成微差式测量法。它通过测量待测量与标准量之差(通常该差值很小)来得到待测量量值，如图1.3-2所示。
图1.3-2 微差式测量法示意图
第1章电子测量概论图1.3-3 用微差法测量直流稳压源的稳定度
(6) 易于实现测试智能化和测试自动化随着电子计算机尤其是功耗低、体积小、处理速度快、可靠性高的微型计算机的出现，给电子测量理论、技术和设备带来了新的革命。比如微处理器出现于1971年，而在1972年就出现了使用微处理器的自动电容电桥。现在，已有大量商品化带微处理器的电子测量仪器面世，许多仪器还带有GPB标准仪器接口，可以方便地构成功能完善的自动测试系统。无疑，电子测试技术与计算机技术的紧密结合与相互促进，为测量领域带来了极为美好的前景.

《机械工程测试技术基础(第4版)》基本课件第2章

2.1 信号的分类与描述
若信号在区间（－∞，∞）的能量是无限的，即
但它在有限区间（t1，t2）的平均功率是有限的，即
则这种信号称为功率有限信号或功率信号。图２-１所示的振动系统，其位移信号x(t)就是能量无限的正弦信号，但在一定时间区间内其功率却是有限的。如果该系统加上阻尼装置，其振动能量随时间而衰减（见图２-２），这时的位移信号就变成能量有限信号了。
第2章
目录
2.1 信号的分类与描述 2.2 周期信号与离散频谱 2.3 瞬变非周期信号与连续频谱 2.4 随机信号
在生产实践和科学实验中，需要观测大量的现象及其参量的变化。这些变化量可以通过测量装置变成容易测量、记录和分析的电信号。一个信号包含着反映被测系统的状态或特性的某些有用的信息，它是人们认识客观事物内在规律、研究事物之间相互关系、预测未来发展的依据。这些信号通常用时间的函数（或序列）来表述该函数的图形称为信号的波形。
在一般情况下，Cn是复数，可以写成
把周期函数x(t)展开为傅里叶级数的复指数函数形式后，可分别以|Cn|－ω 和φn－ω绘制幅频谱图和相频谱图也可以分别以ｃｎ的实部或虚部与频率的关系绘制幅频图，并分别称为实频谱图和虚频谱图（参阅例２-２）。
比较傅里叶级数的两种展开形式可知：复指数函数形式的频谱为双边谱（ω 从－∞～＋∞），三角函数形式的频谱为单边谱（ω从０～＋∞）；两种频谱各谐波幅值在量值上有确定的关系，即｜ｃｎ｜＝１２Ａｎ，｜ｃ０｜＝ａ０。双边幅频谱为偶函数，双边相频谱为奇函数。
2.1 信号的分类与描述
2.2 周期信号与离散频谱
2.2.1 傅里叶级数的三角函数展开式在有限区间上，凡满足狄里赫利条件的周期函数（信号） x(t)都可以展开成傅里叶级数。傅里叶级数的三角函数展开式为

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案章节测试题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，其中目前应用最广泛的是电信号。

2、信号的时域描述，以 $ 为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。

3、周期信号的频谱具有三个特点：，，。

4、非周期信号包括信号和РРРРРРРРР 信号。

5、描述随机信号的时域特征参数有、、。

6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。

（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。

（）2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（）3、非周期信号的频谱一定是连续的。

（）4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（）5、随机信号的频域描述为功在sdfs 率谱。

（）（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2x ψ，和概率密度函数p(x)。

3、求指数函数)0,0()(≥>=-t a Aet x at的频谱。

4、求被截断的余弦函数??≥<=Tt 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 atω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2sin)(tt 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2224.141nn 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、和。

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。

非电量实验

电压（mV）温度（℃）
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11. 根据工作过程中测得的数据，在直角坐标系中绘制铂热电阻传感器的温度与电压的关系曲线，并观察该曲线的特点。 12. 拟合出该特性曲线的函数关系式。分析其线性度（迟滞、灵敏度、重复性）。第二部分：温度测量实验用线性表达式 y=k*x+b 表示上步的函数关系，就可以把该表达式作为进行温度测量的依据运用到传感器的应用任务中。在线性表达式 y=k*x+b 中，y 为纵坐标表示传感器输出的电压，x 为横坐标表示传感器所测环境的温度，k 为曲线的斜率，b 为截距。 1. 按照任务电路原理图（与特性测量所使用的电路相同），在面包板上搭建好电路，把传感器处理电路的输出信号引到数据采集模块的通道 5。 2. 检查无误后打开主板上电源模块的电源；打开数据采集模块的电源。 3. 如下图 2-11 所示，在“TS-OSC-7A 开放式传感器电路实验平台-程序 VI”文件夹中打开“HEL-776 铂电阻温度传感器-温度测量.vi”程序。选择好通道号（选择通道 5）和采样频率（选择“1” ）。在第一步的任务中对传感器特性曲线进行了线性拟合并计算出线性函数表达式 y=k*x+b，把该表达式中的截距 b 和斜率 k 填入程序的相应空格内，然后运行温度测量程序。
图 2-2 铂热电阻温度传感器 HEL-776 外形图
图 2-3 铂热电阻特性及应用模块 M4 引脚接线图和实物图
五、实验步骤
第一部分：传感器特性测量 1. 如图 2-4 所示，把 HEL-776 铂电阻温度传感器-温度测量 M4 模块插到实验主板的面包板上，并按照 M4 模块的引脚说明进行相应的连线。把主板上的+12V 电源接到 M4 模块的第 1 脚或第 2 脚，-12V 电源接到第 3 脚或第 4 脚，地线 GND 接到第 6 或第 7 脚，第 12 脚引到主板的信号输出模块的 T4 或 T5 处，第 12 脚为模块 M4 的信号输出点。

工程测试技术基础习题答案 2

《工程测试技术基础》复习题答案一、选择题1．信息与信号之间的关系是（ D ）。

A ．信息与信号并列B ．信息与信号无关C ．信息包含信号D ．信息在信号之中2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。

A ．相关函数B ．傅氏级数C ．傅氏变换D ．拉氏变换3．傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。

A ．相位B ．周期C ．振幅D ．频率4．关于信息和信号，下面的说确的是（ C ）。

A ．信息包含信号B ．信息与信号无关C ．信号是信息的载体D ．信息描述了事物某物理量的变化过程5．多种信号之和的频谱是（ C ）。

A ．离散的B ．连续的C ．随机性的D ．周期性的6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。

A ．12()sin()sin(3)x t A tB t ωϕωϕ=+++B ．()5sin 303sinx t t =+ C ．0()sin at x t e tω-=⋅ 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。

A ．复杂的周期信号B ．瞬变信号C ．随机信号8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。

A ．离散的B ．连续的C ．δ函数D ．sinc 函数9．数字信号的特性是（ B ）。

A ．时间上离散、幅值上连续B ．时间、幅值上均离散C ．时间、幅值上都连续D ．时间上连续、幅值上量化10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。

A ．5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C ．()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞D ．()1tx t e τ-=-11．下列信号属周期信号的有（ A ）。

A ．y 1=Sinω0t+ Sinω1tB ．y 2=Con 2t+Sin 23tC ．y 1=Sin 3t+Sin2t12．描述非周期信号的数学工具是（ C ）。

大学生《机械工程测试技术基础》期末试题及答案

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，以时间为独立变量；而信号的频域描述，以频率为独立变量。

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变周期信号。

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）总是关于Y 轴（偶）对称，虚频谱（相频谱）总是关于原点（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。

（ √ ）2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（ √ ）3、非周期信号的频谱一定是连续的。

（ × ）4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（ × ）5、随机信号的频域描述为功率谱。

（ √ ）（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()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x 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2sin )(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。

“机械工程测试技术”课程介绍

“机械工程测试技术”课程介绍1 课程在本专业中的定位与课程目标“机械工程测试技术”课程是面向“机械工程及自动化”大专业，即涵盖现有的机械工程各专业本科生的一门工程技术课。

它涉及机械工程领域中的非电量电测技术和试验技术等知识，是工业生产与科学研究必不可少的重要技术手段。

通过该课程的学习可以获得传感器测量原理、测量信号处理方法和计算机测量系统等方面的基础知识，并掌握温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法。

2 课程的重点、难点及解决办法机械工程测试技术是一门实践性较强的课程，教学内容包括测试信号分析理论和传感器原理两大部分。

因历史的原因和受当时教学和实验条件限制，过去侧重课本内容讲授，实践性环节偏少，学生普遍反映测试技术应用、发展部分空洞；传感器部分没有实物对象、枯燥无味；信号分析理论部分深奥、难懂。

导致学生对课程作用认识不足，严重影响教学效果。

在各章节绪论和展望部分，实行自己采编的多媒体教案为主，书本教材为辅的形式。

用计算机多媒体来丰富课程内容和表现形式，将课程组成员接触过的科研项目和工程案例融入教学内容中，现身说法，使从未接触过工程实际的学生能够建立工业测量与应用的整体概念。

对测试信号分析部分，改变重理论、轻实践的教学观点，强调对测试信号分析的本质理解和工程实际应用，淡化对公式推导过程等数学理论的要求。

课堂上结合工程案例，用演示实验对实际测试信号进行分析，让学生建立信号分析与实际应用间的联系。

课后，用仿真实验代替习题，让学生利用我们提供的虚拟仪器软件平台自己动手对测试信号进行分析。

对传感器部分，采用实物模型教学的方法。

为此，采用工业探头和敏感元件开发了20多种可直接插接在计算机A/D卡(或声卡Line in口)上的四线制无二次仪表传感器。

将传感器带到课堂上，在讲解传感器原理的同时，现场演示传感器是如何将被测物理量转化为电量和测试信号。

为在课后给学生营造一个实验学习环境，提出利用PC机上的测试资源( 鼠标:光电传感器，麦克风:电容传感器，摄象头: CCD 传感器，声卡: A/D 卡)建立PC个人测试实验室，使学生课后能够自己动手做测试实验。

电子测量的基本原理和主要方法

电子测量的基本原理和主要方法测量是指为确定被测对象的量值而进行的实验过程。

电子测量是测量的一个重要分支，它是指以电子技术为理论基础，以电子测量设备和仪器为工具，对各种电量进行的测量。

通常情况下的电子测量是指对电子技术中各种电参量的测量，包括各种电量、电路元器件特性、电路特性的测量。

通过传感器把非电量转换成电量后进行测量。

对同一性质的被测量目标进行测量时，由于测量原理不同，选择的测试仪器、采用的测量手段也可能不一样。

常用的有直接测量、间接测量和组合测量3种。

1.直接测量通常测量仪表已标定好，用它对某个未知量进行测量时，能直接读出测量值，称为直接测量。

例如，用磁电式仪表测电流、电压，用弹簧管式压力表测量锅炉压力，用频率计测频等就属直接测量。

直接测量的优点是测量过程简单、迅速，缺点是测量精度不容易达到很高。

这种测量方法在一般的工程中大量采用。

2.间接测量间接测量是指当待测量由于某种原因不能直接测量时，可以对与未知待测量y有确切函数关系的其他变量x（或n 个变量）进行直接测量，然后再通过函数关系计算出待测量y，这种测量称为间接测量。

y=f(Xl，X2，…，Xn)间接测量广泛用于科学实验中，放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻都是采用间接测量的方法测量出来的。

3.组合测量组合测量是指当某项测量结果需要用多个未知参数表达时，可通过改变测量条件进行多次测量，根据函数关系列出方程组求解，从而得到被测量的值，这种兼用直接测量与间接测量的方法称为组合测量。

这种方法通过计算机软件进行求解，速度更快。

3．按测量方式分类按测量方式可分为直读法和比较法。

(1)直读法直读法是用直接指示被测量大小的指示仪表进行测量，能够直接从仪表刻度盘上或从显示器上读取被测量数值的测量方法。

例如，用欧姆表测量电阻时，从指示的数值可以直接读出被测电阻的阻值。

这种方法是由于欧姆表的数值事先用标准电阻进行了校验，标准电阻已将它的量值和单位传递给欧姆表，因而间接地参与了测量。

非电量电测技术课程设计

非电量电测技术课程设计一、前言非电量电测技术是指利用非电量的信号，如应力、声波、光学、温度等测量物理量。

在实际工程应用中，非电量电测技术已经成为了一项重要的技术。

在本次课程设计中，我们将结合实例，介绍非电量电测技术的基本原理、应用方法和实现过程。

二、课程内容2.1 基本原理非电量电测技术是利用物理量与电量的相互转换关系，通过测量电量实现对物理量的测量。

其中最关键的一步就是将物理量转化为电信号。

这里需要注意的是，不同的物理量转换为的电信号与测量方式有关；同时，电信号的大小和时间特性也与测量方式有关。

2.2 应用方法在非电量电测技术的应用中，我们需要结合具体的问题进行分析。

在实际应用中，不同的问题常常需要采取不同的测量方法。

下面我们就举两个例子。

例1：利用热电偶测量温度热电偶是利用热电效应（即温差电势）来测量温度的一种传感器。

热电偶的原理是在两种不同金属之间，根据瞬时的温度差产生一个电势差。

测量时，将热电偶的两端连接到测量器上，即可获得电势差，从而得到温度。

例2：利用振动传感器测量机械腔体压力振动传感器是一种测量机械腔体压力的传感器。

其原理是利用腔体内气体分子运动引起的振动来产生感应电动势。

在测量时，将振动传感器放置在机械腔体中，随着气体的压缩和膨胀，振动频率会变化，从而产生相应的电信号。

2.3 实现过程在具体实现过程中，我们需要选取适合的电路，选择合适的传感器，并且需要精确的调节各个参数，以获得准确的测量结果。

下面我们将介绍两个实现过程的例子。

例1：实现热电偶温度测量系统（1）硬件设计：选用电阻率较小时，耐蚀性强、良好导电性的热电偶，选择合适的放大器和滤波器，以获得准确的温度测量结果。

（2）软件设计：通过编程实现温度的读取和控制。

同时，需要设置温度的报警值和报警方式，以便在发生故障时及时进行处理。

例2：实现振动传感器测量系统（1）硬件设计：选用高精度的振动传感器，选择合适的放大器和滤波器，以获得准确的测量结果。

工程测试技术基础

1.什么是测试？具有试验性质的测量。

本课程主要研究动态测试。

2.画出测试系统的一般结构组成，并简单说明各部分所起的作用。

被测对象→传感器→信号调理→记录/显示↘信号分析与处理被测对象的信息蕴含在物理量中，这此物理量就是被测量，它们往往是一些非电量。

传感器是指能感受被测量，并按一定的规律将被测量转换成可用于输出信号的器件或装置。

例如:弹簧秤中的弹簧就是一个传感器(或敏感元件)，它将物体受到的作用力转换为弹簧的变形量，即位移量。

信号调理环节对传感器输出的信号进行调理或转换，以便于后续的传输、显示和分析等处理。

例如，信号的幅值调制将低频的测试信号转换为易于在传输通道中传输的高频信号。

记录/显示环节以观察者易于认识的形式来显示测量结果，或将测量结果存储。

要从测量结果中获得有用的信息，还需要信号分析与处理环节，例如相关分析、频谱分析等。

3.工程技术人员对物理量进行测试面对三个任务，分别是：①了解被测信号的特性②选择测试系统③评价和分析测试系统的信号。

4.SI制的七个基本量分别是：米、千克【公斤】、秒、安【培】、开【尔文】、摩【尔】、坎【德拉】，所对应的基本单位分别是：m、kg、s、A、K、mol、cd5.基准分三个等级，分别是：国家基准、副基准、工作基准。

精确度比较：国家基准>副基准>工作基准。

6.写出几种常见的测量方法分类：①直接测量和间接测量；②直接比较测量和间接比较测量；③接触测量和非接触测量；④等精度测量和不等精度测量。

7.什么是示值误差？测量器具的示值与真值之差。

示值误差越小，计量器具的精确度越大。

8.温度计的标尺起点值为-50℃，终点值为+60℃，则其标称范围为-50℃～+60℃，量程为110℃，引用值为60℃。

9.本文研究机械量的测量，写出10种你知道的机械量：力、速度、加速度、位移、振动、表面粗糙度、形位误差、温度、流体参量、声。

通常，我们利用传感器等将这些量转变为电量，该方法称为非电量的电测法。

资料：《非电量测量技术(小学期)》教学大纲

《非电量测量技术》课程代码：04000131课程名称：（非电量测量技术）（Sensor Technology）学分：2 学时：3周（小学期）（理论教学学时：18；实验学时：6）先修课程：大学物理，电工学一、目的与任务课程目的学生在学习《电工学》的基础上，通过本课程的课堂学习和实验操作，了解和掌握生产和生活中（特别是材料加工行业）常用传感器的基本结构和工作原理，使学生对科学研究或工程中的检测技术问题，能提出合理的方案和选择合适的传感器。

课程任务掌握非电量电测技术的基本原理和应用，特别是常用传感器的工作原理、基本结构以及测量电路，能对科研工作或工程中的检测技术问题提出合理方案，并具有选择合适传感器的能力。

二、教学内容及学时分配作为实验技术课，课堂和实验教学是两大重要教学环节。

课程以研究机械量的常用电测技术为主，着重学习常用传感器的结构原理、基本特性、测量电路和应用举列。

学时分配课堂教学（12学时）第一章非电量电测技术概述（共1学时）1--1 非电量电测技术在国民经济中的意义1--2 非电量电测技术的基本概念1--3 测量误差第二章电阻式传感器（共2学时）2--1 电位器式传感器2--2 电阻应变式传感器2--3 压阻式传感器第三章电容式传感器（共1学时）3--1 电容式传感器的结构及原理3--2 电容式传感器的灵敏度和非线性3--3 电容式传感器的测量电路3--4 电容式传感器的应用3--5 使用电容式传感器的注意事项第四章电感式传感器（共3学时）4--1 自感式传感器4--2 差动变压器4--3 涡流式传感器4--4 差动变压器式涡流式传感器4--3 应用第五章磁电式传感器（共3学时）5--1 电磁效应5--2 磁电感应式传感器5—3 电磁流量计5—4 霍尔传感器5—5 磁阻式传感器5—6 力平衡式传感器第六章压电式传感器（共2学时）6--1 压电效应6--2 压电式传感器的常用结构形式和等效电路 6--3 压电式传感器的测量电路6--4 压电式传感器的应用第七章热电式传感器（共2学时）7--1 热电偶7--2 热电阻7--3 热敏电阻第八章光电传感器（共2学时）8--1 光电效应8--2 光敏元件：光敏电阻与光电管和光电倍增管 8--3 应用第九章物理效应及其在传感器技术中的应用综述（共1学时）9--1 物理效应9--2 传感功能材料第十章按被测物理量分类的各传感器综述（共1学时）10--1 位移传感器10--2 力传感器10--3 加速度传感器10--4 速度传感器10--5 温度传感器实验教学（除标明外，每个实验约1学时，共12学时。