工程测试技术71ppt课件
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工程测试技术PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
②对策： a、制造时尽量使机械上，电气上对称； b、使用时，由后续电路进行补偿调零。
①降噪、②便于使用性能稳定的 交流放大器
相敏整流：①鉴别相位、②把交流变直流
种类：①半波相敏整流（检波）器 王光铨P76 ②单环形相敏检波器 吴旗P125 王光铨P144 ③三极管式 张肃文、高频电子电路 ④运放式 、P175;csy——968传感器试验台 ⑤LZX1全集成化相敏器;测试讲稿2/P175;王光铨P140
2R LU •S1 LU •S 和单臂电桥相比，灵敏度增大了一倍。 4RL 2L 输出电压的东西取决于电感变化的大
小，相位取决于电感变化的正、负号。
差动电感传感器本身的零点剩余电压： ①、原因、什么是？ 由于制造中的各种因素，如绕组尺寸，所选材料和安装等问题，使 衔铁处于中间初始位置时，输出电压不为零，或在调整时，对工作 电源基频可调到平衡，但对高次谐波难以调到平衡，造成零点输出 误差
5.2 互感式电感传感器：差动变压器
3、测量电路 1）、相敏整流
2）、
4、应用；用于测量位移及一切可以转换成位移的那些物理量
图2-62 差动变压器测量加速度的原理图
差动变压器位移传感器
案例：板的厚度测量
~
案例：张力测量
5.3 电涡流式传感器
1.原理:涡流效应
5.3 电涡流式传感器
2
2
R
L
5.3 电涡流式传感器
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
②对策： a、制造时尽量使机械上，电气上对称； b、使用时，由后续电路进行补偿调零。
①降噪、②便于使用性能稳定的 交流放大器
相敏整流：①鉴别相位、②把交流变直流
种类：①半波相敏整流（检波）器 王光铨P76 ②单环形相敏检波器 吴旗P125 王光铨P144 ③三极管式 张肃文、高频电子电路 ④运放式 、P175;csy——968传感器试验台 ⑤LZX1全集成化相敏器;测试讲稿2/P175;王光铨P140
2R LU •S1 LU •S 和单臂电桥相比，灵敏度增大了一倍。 4RL 2L 输出电压的东西取决于电感变化的大
小，相位取决于电感变化的正、负号。
差动电感传感器本身的零点剩余电压： ①、原因、什么是？ 由于制造中的各种因素，如绕组尺寸，所选材料和安装等问题，使 衔铁处于中间初始位置时，输出电压不为零，或在调整时，对工作 电源基频可调到平衡，但对高次谐波难以调到平衡，造成零点输出 误差
5.2 互感式电感传感器：差动变压器
3、测量电路 1）、相敏整流
2）、
4、应用；用于测量位移及一切可以转换成位移的那些物理量
图2-62 差动变压器测量加速度的原理图
差动变压器位移传感器
案例：板的厚度测量
~
案例：张力测量
5.3 电涡流式传感器
1.原理:涡流效应
5.3 电涡流式传感器
2
2
R
L
5.3 电涡流式传感器
《工程测试技术》课件
用尤为重要。
医疗器械测试
医疗器械的测试涉及到 患者的生命安全，因此 需要严谨的测试技术和
方法。
CHAPTER
02
测试技术基础知识
测试系统的基本构成
传感器
负责将物理量转化为电信号，是测试系统的首要环节 。
信号调理器
对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以适 应后续的测量设备。
记录与分析仪器
用于记录和显示测量结果，常见的有示波器、频谱分 析仪等。
振动测试的应用
在机械制造、航空航天、交通运输等领域，振动 测试是设备故障诊断和结构安全评估的重要方法 。
位移与速度测试技术
01
位移与速度测试技术
通过测量物体的位移和速度，评估其运动状态和动态有线性可变差动变压器（LVDT）和编码器等，速度 传感器有光电码盘和霍尔元件等，它们能够将位移或速度信号转换为电 信号，便于测量和记录。
流量测试的应用
在石油、化工、水处理、环境监测等领域，流量测试是工艺控制和 节能减排的重要手段。
振动测试技术
1 2 3
振动测试技术
通过测量设备或结构的振动位移、速度和加速度 等参数，评估其动态特性和稳定性。
振动传感器
常用的振动传感器有电涡流传感器、压电传感器 和磁电传感器等，它们能够将振动信号转换为电 信号，便于测量和记录。
虚拟测试与仿真技术
要点一
总结词
虚拟测试与仿真技术将为工程测试提供更加全面、真实的 环境模拟。
要点二
详细描述
虚拟测试与仿真技术可以利用计算机生成各种虚拟环境， 实现对真实环境的逼真模拟。这不仅可以减少测试成本、 降低风险，还可以在产品设计阶段进行预测和优化，提高 产品的可靠性和性能。同时，虚拟测试与仿真技术还可以 应用于复杂系统的性能评估和优化，为工程测试提供更加 全面和准确的数据支持。
医疗器械测试
医疗器械的测试涉及到 患者的生命安全，因此 需要严谨的测试技术和
方法。
CHAPTER
02
测试技术基础知识
测试系统的基本构成
传感器
负责将物理量转化为电信号，是测试系统的首要环节 。
信号调理器
对传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以适 应后续的测量设备。
记录与分析仪器
用于记录和显示测量结果，常见的有示波器、频谱分 析仪等。
振动测试的应用
在机械制造、航空航天、交通运输等领域，振动 测试是设备故障诊断和结构安全评估的重要方法 。
位移与速度测试技术
01
位移与速度测试技术
通过测量物体的位移和速度，评估其运动状态和动态有线性可变差动变压器（LVDT）和编码器等，速度 传感器有光电码盘和霍尔元件等，它们能够将位移或速度信号转换为电 信号，便于测量和记录。
流量测试的应用
在石油、化工、水处理、环境监测等领域，流量测试是工艺控制和 节能减排的重要手段。
振动测试技术
1 2 3
振动测试技术
通过测量设备或结构的振动位移、速度和加速度 等参数，评估其动态特性和稳定性。
振动传感器
常用的振动传感器有电涡流传感器、压电传感器 和磁电传感器等，它们能够将振动信号转换为电 信号，便于测量和记录。
虚拟测试与仿真技术
要点一
总结词
虚拟测试与仿真技术将为工程测试提供更加全面、真实的 环境模拟。
要点二
详细描述
虚拟测试与仿真技术可以利用计算机生成各种虚拟环境， 实现对真实环境的逼真模拟。这不仅可以减少测试成本、 降低风险，还可以在产品设计阶段进行预测和优化，提高 产品的可靠性和性能。同时，虚拟测试与仿真技术还可以 应用于复杂系统的性能评估和优化，为工程测试提供更加 全面和准确的数据支持。
工程测试技术 绪论 课件
G目前测量最高精度是13个ppm，角加速度法测量
测试技术定义
• 测试技术涵义 –是研究客观事物变化规律的方法（手段），是从客观事 物中摄取有关信息的认识过程。运用专门的设备，通过 合适的实验方法和必要的数据处理，求得所研究的有关 信息的量值。
• 测试定义： 是具有 试验 性质的 测量。
Measurement & Test
– 意大利学者郎格(G. Longer)在1975年出版的《信息论： 新趋势和未决问题》一书中定义为：“事物之间的差异， 而
• 较为典型和著名的几个定义：
– 唐李中诗《暮春怀故人》，“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台”， “信息”两个字出现。
– 南宋哲学家、诗人陈亮诗《梅花》：“欲传春信息，不怕雪埋藏” – 唐杜牧《 寄远》，“塞外音书无信息，道傍车马起尘埃”。 – 宋李清照-上枢密韩肖胄诗，“不乞隋珠与和壁，只乞乡关新信息”。
•图
轮速传感器
电子控 制模块
黄 色 -- 速 度传感器 通道
制动压力 调节器
制动踏板
蓝 色 -- 液 压管路
ECU
例3 电机故障诊断 在某电动机生产线上，利用频谱诊断技术实现电动 机在线自动识别、分类的过程。
图 电动机在线识别
例：电机故障诊断实验步骤
• 具体检测步骤如下：
– （1）将装有微型加速度计的测头接触传送 带上运送的电动机；
–时域分析和频域分析（谱分析）。
1.1 测试技术的基本概念
一般说来，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。
信息转换
信息提取
•传感器将被测物理量(如噪声,温度) 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。
测试技术定义
• 测试技术涵义 –是研究客观事物变化规律的方法（手段），是从客观事 物中摄取有关信息的认识过程。运用专门的设备，通过 合适的实验方法和必要的数据处理，求得所研究的有关 信息的量值。
• 测试定义： 是具有 试验 性质的 测量。
Measurement & Test
– 意大利学者郎格(G. Longer)在1975年出版的《信息论： 新趋势和未决问题》一书中定义为：“事物之间的差异， 而
• 较为典型和著名的几个定义：
– 唐李中诗《暮春怀故人》，“梦断美人沉信息，目穿长路倚楼台”， “信息”两个字出现。
– 南宋哲学家、诗人陈亮诗《梅花》：“欲传春信息，不怕雪埋藏” – 唐杜牧《 寄远》，“塞外音书无信息，道傍车马起尘埃”。 – 宋李清照-上枢密韩肖胄诗，“不乞隋珠与和壁，只乞乡关新信息”。
•图
轮速传感器
电子控 制模块
黄 色 -- 速 度传感器 通道
制动压力 调节器
制动踏板
蓝 色 -- 液 压管路
ECU
例3 电机故障诊断 在某电动机生产线上，利用频谱诊断技术实现电动 机在线自动识别、分类的过程。
图 电动机在线识别
例：电机故障诊断实验步骤
• 具体检测步骤如下：
– （1）将装有微型加速度计的测头接触传送 带上运送的电动机；
–时域分析和频域分析（谱分析）。
1.1 测试技术的基本概念
一般说来，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。
信息转换
信息提取
•传感器将被测物理量(如噪声,温度) 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。
工程测试技术资料课件
适用于上线前对系统进行全面压力测试，确保系统在高负载下能够稳定运行。
性能测试工具
性能测试工具
用于评估系统在特定条件下的性能表现，如 响应时间、吞吐量等。
性能测试工具的优点
能够量化评估系统性能，为优化提供数据支 持。
性能测试工具的缺点
需要设置合理的测试场景和参数，否则可能 导致误判。
性能测试工具的适用场景
要点一
总结词
要点二
详细描述
易用性、交互设计、学习效果
该在线教育平台在用户体验测试中，对平台的易用性、交 互设计以及学习效果进行了评估。通过用户调研和反馈， 对平台的界面设计、操作流程以及学习资源进行了优化， 提升了用户的学习体验和效果。同时，根据用户反馈对平 台的功能和性能进行了改进，提高了平台的整体质量和竞 争力。
THANKS
感谢您的观看
适用于评估系统性能指标，为系统优化提供 数据支持。
测试管理工具
测试管理工具
用于对测试过程进行管理的软件，能够管理 测试用例、跟踪测试进度等。
测试管理工具的缺点
需要学习使用新工具，初期使用成本较高。
测试管理工具的优点
提高测试管理的效率，方便团队成员协同工 作。
测试管理工具的适用场景
适用于大型项目、多团队协作等场景，方便 对测试过程进行统一管理。
根据测试计划和需求，编写具有可操作性的测试用例，包括测试环境、前置条件、测试步骤、预期结果等。
测试用例评审
组织相关人员进行测试用例评审，对不合理、不完善的测试用例进行修正和完善。
测试执行
搭建测试环境
根据测试用例的要求，搭建符合要求的测试环境。
执行测试用例
按照测试用例的步骤进行测试，记录实际结果，与预期结果进行比对。Fra bibliotek安全测试
性能测试工具
性能测试工具
用于评估系统在特定条件下的性能表现，如 响应时间、吞吐量等。
性能测试工具的优点
能够量化评估系统性能，为优化提供数据支 持。
性能测试工具的缺点
需要设置合理的测试场景和参数，否则可能 导致误判。
性能测试工具的适用场景
要点一
总结词
要点二
详细描述
易用性、交互设计、学习效果
该在线教育平台在用户体验测试中，对平台的易用性、交 互设计以及学习效果进行了评估。通过用户调研和反馈， 对平台的界面设计、操作流程以及学习资源进行了优化， 提升了用户的学习体验和效果。同时，根据用户反馈对平 台的功能和性能进行了改进，提高了平台的整体质量和竞 争力。
THANKS
感谢您的观看
适用于评估系统性能指标，为系统优化提供 数据支持。
测试管理工具
测试管理工具
用于对测试过程进行管理的软件，能够管理 测试用例、跟踪测试进度等。
测试管理工具的缺点
需要学习使用新工具，初期使用成本较高。
测试管理工具的优点
提高测试管理的效率，方便团队成员协同工 作。
测试管理工具的适用场景
适用于大型项目、多团队协作等场景，方便 对测试过程进行统一管理。
根据测试计划和需求，编写具有可操作性的测试用例，包括测试环境、前置条件、测试步骤、预期结果等。
测试用例评审
组织相关人员进行测试用例评审，对不合理、不完善的测试用例进行修正和完善。
测试执行
搭建测试环境
根据测试用例的要求，搭建符合要求的测试环境。
执行测试用例
按照测试用例的步骤进行测试，记录实际结果，与预期结果进行比对。Fra bibliotek安全测试
《工程测试技术》课件
对材料进行应力测试，评估其耐 久性和可靠性。
学习资源与辅助材料
在线课程
提供在线视频课程，帮助学习 者深入了解测试技术和实践应 用。
教材与参考书
推荐相关教材和参考书籍，供 学习者进一步学习和扩展知识。
实验室设备
为学习者提供先进的实验室设 备，支持实验和实践操作。
学习方法与技巧
1 积极参与
多与同学讨论，参加实践 活动，积极参与学习，提 高自己的实践能力。
《工程测试技术》PPT课 件
欢迎来到《工程测试技术》课程！本课程旨在介绍测试技术在工程领域的应 用，并探讨其意义与价值。通过丰富的实践案例分析和学习资源，帮助您掌 握测试方法和技巧。让我们开始学习吧！
课程目标与意义
1 掌握测试技术
了解不同类型的测试方法 和工具，为工程项目提供 准确和可靠的数据支持。
测试工具
探讨测试所需的各种工具和设备，如传感器、 数据采集器、测量仪器等。
测试评估
介绍测试结果的评估方法和标准，为工程项目 提供合理的决策依据。
实践案例分析
结构测试
电气测试
材料测试
通过对桥梁和建筑物进行结构测 试，提升工程的稳定性和安全性。
对电路板和电气设备进行测试， 确保其正常工作并符合安全标准。
2 多角度思考
从不同的角度思考问题， 提出自己的见解和解决方 案。
3 反思总结
学习结束后，及时反思总 结，总结经验教训，进一 步提升自己的所学
总结和回顾所学的测试技术和实践经验。
展望未来
2
展望测试技术的发展前景和应用领域。
3
继续学习
鼓励学习者继续深入学习和探索工程测 试技术。
2 提高工程质量
通过测试技术的应用，发 现和解决潜在问题，提升 工程质量。
工程测试技术基础课件
高温炉温度测试案例
总结词
高温炉温度测试是材料科学和工程领 域中常用的测试方法，通过测量高温 炉内的温度分布和变化情况，评估材 料的热性能和加工工艺的可行性。
详细描述
在高温炉温度测试中，使用热电偶、 红外测温仪等温度测量设备，对高温 炉内的温度进行实时监测和记录。测 试结果可以为材料的研究和开发提供 重要参考。
智能化测试技术
智能化测试技术概述
01
智能化测试技术是一种基于人工智能的测试技术，通过机器学
习和数据分析等技术实现自动化测试和智能决策。
智能化测试技术的优势
02
智能化测试技术具有自动化、智能化和高效性等优势，能够提
高测试效率和精度，降低人力成本。
智能化测试技术的应用场景
03
智能化测试技术广泛应用于自动化生产线、智能制造、产品质
测试数据的处理与分析
数据预处理
对原始数据进行滤波、去
1
噪、归一化等处理，以提
高数据质量。
结果可视化
4
将分析结果以图表、曲线 等形式进行可视化展示， 便于理解和评估。
数据特征提取
2
从数据中提取出能够反映
被测物理量特性的特征值。
数据分析方法
3 采用统计学、模式识别等
方法对数据进行深入分析， 以得出有意义的结果。
网络化测试技术
网络化测试技术概述
网络化测试技术是一种基于网络的测试技术，通过互联网实现对 远程设备的测试和控制。
网络化测试技术的优势
网络化测试技术具有远程性、实时性和分布式等优势，能够实现跨 地域的测试和数据共享。
网络化测试技术的应用场景
网络化测试技术广泛应用于远程故障诊断、设备监控、物联网等领 域。
《工程测试技术》PPT课件_OK
积的数学期望，称为相关性，表征了x、y之间的关联程度。
cxy
E[(xx )(yy )]
xy
xy
E[(x x )2 ]E[( y y )2 ]1 / 2
2021/9/2
7
2. 波形变量相关的概念（相关函数 ）
如果所研究的变量x, y是与时间有关的函数，即 x(t)与y(t)，二者之间是否存有关联？信号的相关描 述又称信号的时差描述。它的特点是在广义积分平 均时，将信号作了恰当时延，从而反映信号取值的 大小及先后的影响。
x(t)
y(t)
2021/9/2
8
1). 信号的相关函数
相关函数反映了二个信号在时移中的相关性。 信号的互相关函数定义为：
Rxy( )
lim
T
1 T
T
x(t)y(t )dt
0
• Rxy(τ)与Ryx(τ)是两个不同函数, Rxy(τ)=Ryx(-τ) 。
• 均值为零的两个统计独立的随机信号其Rxy(τ)=0。
b. 谐波性，即谱线只出现在基波频率的整数倍上； c. 收敛性，即谐波的幅度随谐波次数的增高而减小。
2021/9/2
35
李娜- “青藏高原”波形图
2021/9/2
36
庞龙- “两只蝴蝶”波形图
2021/9/2
37
频谱图
庞龙- “两只蝴蝶”频谱 李娜-图“青藏高原”频谱
图
2021/9/2
38
例1：周期方波频谱的计算
响。引入一个无量纲的相关系数，其定义
xy ( )
Rxy( )
[Rx(0)Ry(0)]1/ 2
Rxy( ) x y
ρxy(τ)=1说明x(t)和y(t)完全相关；ρxy(τ)= 0说明x(t)和y(t)完全 不相关;0<ρxy(τ)<1说明x(t)和y(t)部分相关
cxy
E[(xx )(yy )]
xy
xy
E[(x x )2 ]E[( y y )2 ]1 / 2
2021/9/2
7
2. 波形变量相关的概念（相关函数 ）
如果所研究的变量x, y是与时间有关的函数，即 x(t)与y(t)，二者之间是否存有关联？信号的相关描 述又称信号的时差描述。它的特点是在广义积分平 均时，将信号作了恰当时延，从而反映信号取值的 大小及先后的影响。
x(t)
y(t)
2021/9/2
8
1). 信号的相关函数
相关函数反映了二个信号在时移中的相关性。 信号的互相关函数定义为：
Rxy( )
lim
T
1 T
T
x(t)y(t )dt
0
• Rxy(τ)与Ryx(τ)是两个不同函数, Rxy(τ)=Ryx(-τ) 。
• 均值为零的两个统计独立的随机信号其Rxy(τ)=0。
b. 谐波性，即谱线只出现在基波频率的整数倍上； c. 收敛性，即谐波的幅度随谐波次数的增高而减小。
2021/9/2
35
李娜- “青藏高原”波形图
2021/9/2
36
庞龙- “两只蝴蝶”波形图
2021/9/2
37
频谱图
庞龙- “两只蝴蝶”频谱 李娜-图“青藏高原”频谱
图
2021/9/2
38
例1：周期方波频谱的计算
响。引入一个无量纲的相关系数，其定义
xy ( )
Rxy( )
[Rx(0)Ry(0)]1/ 2
Rxy( ) x y
ρxy(τ)=1说明x(t)和y(t)完全相关；ρxy(τ)= 0说明x(t)和y(t)完全 不相关;0<ρxy(τ)<1说明x(t)和y(t)部分相关
工程测试技术7-PPT课件
工程测试技术
课程总结
第一章 绪 论 第二章 信号分析基础
第三章 传感器测量原理
第四章 信号处理 第五章 测试系统特性 第六章 计算机化测试系统
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 2. 了解测试技术的应用情况 3. 了解测试技术的发展动态
4. 了解主要测试仪器生产厂商
工程测试技术
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
工程测试技术
华中科技大学材料学院
时域分析与频域分析的关系
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。
幅值
时域分析
频域分析
华中科技大学材料学院
工程测试技术
周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
工程测试技术
华中科技大学材料学院
4. 测试技术的发展趋势
1). 传感器方面
a. 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、 化学效应开发出的新型传感器。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
工程测试技术
华中科技大学材料学院
第二章 信号分析基础
n 1
式中: n 1, 2, 3, ,
a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量
T2
T 2 T2
x(t)dt
T 2 T 2
x(t) cosn0tdt 余弦分量 (实频 )幅值 x(t) sinn0tdt 正弦分量 (虚频 )幅值 基波圆频率
课程总结
第一章 绪 论 第二章 信号分析基础
第三章 传感器测量原理
第四章 信号处理 第五章 测试系统特性 第六章 计算机化测试系统
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 2. 了解测试技术的应用情况 3. 了解测试技术的发展动态
4. 了解主要测试仪器生产厂商
工程测试技术
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
工程测试技术
华中科技大学材料学院
时域分析与频域分析的关系
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。
幅值
时域分析
频域分析
华中科技大学材料学院
工程测试技术
周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
工程测试技术
华中科技大学材料学院
4. 测试技术的发展趋势
1). 传感器方面
a. 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、 化学效应开发出的新型传感器。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
工程测试技术
华中科技大学材料学院
第二章 信号分析基础
n 1
式中: n 1, 2, 3, ,
a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量
T2
T 2 T2
x(t)dt
T 2 T 2
x(t) cosn0tdt 余弦分量 (实频 )幅值 x(t) sinn0tdt 正弦分量 (虚频 )幅值 基波圆频率
工程测试技术基础课件
组成
工程测试技术的组成包括测试计划与方案设计、测试用例编写与执行、测试数据采集与处理、测试结 果分析与报告等环节。其中，测试用例是针对特定测试需求设计的测试步骤和条件，是执行测试的核 心依据。
工程测试技术的发展趋势
发展趋势
随着科技的不断进步，工程测试技术也在不断发展。 目前，工程测试技术的发展趋势主要体现在以下几个 方面：智能化、自动化、虚拟化、远程化。智能化测 试是指利用人工智能等技术对测试数据进行处理和分 析，自动化测试是指通过自动化设备和技术减少人工 参与，虚拟化测试是指通过虚拟技术模拟真实环境进 行测试，远程化测试则是指通过网络等技术实现远程 协作和测试。
。
新能源与环保
工程测试技术在新能源开发和环保 领域具有广阔的应用前景，如风能 、太阳能、环境监测等。
医疗与健康
工程测试技术在医疗和健康领域的 应用也越来越广泛，如医学检测、 健康监测等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
人工智能和机器学习技术在工程测试 中具有广泛的应用前景，如故障预测 、性能评估等。
云计算和边缘计算技术能够提高数据 处理速度和存储能力，为工程测试提 供更高效、可靠的技术支持。
物联网与大数据
物联网和大数据技术能够实时收集和 分析海量数据，为工程测试提供更准 确、全面的信息。
工程测试技术的发展趋势与挑战
影响因素
工程测试技术的发展受到多种因素的影响，包括科技 进步、市场需求、产品质量要求等。随着科技的不断 进步，新的测试技术和设备不断涌现，为工程测试技 术的发展提供了更多的可能性；同时，市场需求也在 不断变化，对工程测试技术的要求也越来越高；此外 ，产品质量要求的提高也促使工程测试技术不断发展 和完善。
频谱分析仪
工程测试技术的组成包括测试计划与方案设计、测试用例编写与执行、测试数据采集与处理、测试结 果分析与报告等环节。其中，测试用例是针对特定测试需求设计的测试步骤和条件，是执行测试的核 心依据。
工程测试技术的发展趋势
发展趋势
随着科技的不断进步，工程测试技术也在不断发展。 目前，工程测试技术的发展趋势主要体现在以下几个 方面：智能化、自动化、虚拟化、远程化。智能化测 试是指利用人工智能等技术对测试数据进行处理和分 析，自动化测试是指通过自动化设备和技术减少人工 参与，虚拟化测试是指通过虚拟技术模拟真实环境进 行测试，远程化测试则是指通过网络等技术实现远程 协作和测试。
。
新能源与环保
工程测试技术在新能源开发和环保 领域具有广阔的应用前景，如风能 、太阳能、环境监测等。
医疗与健康
工程测试技术在医疗和健康领域的 应用也越来越广泛，如医学检测、 健康监测等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
人工智能和机器学习技术在工程测试 中具有广泛的应用前景，如故障预测 、性能评估等。
云计算和边缘计算技术能够提高数据 处理速度和存储能力，为工程测试提 供更高效、可靠的技术支持。
物联网与大数据
物联网和大数据技术能够实时收集和 分析海量数据，为工程测试提供更准 确、全面的信息。
工程测试技术的发展趋势与挑战
影响因素
工程测试技术的发展受到多种因素的影响，包括科技 进步、市场需求、产品质量要求等。随着科技的不断 进步，新的测试技术和设备不断涌现，为工程测试技 术的发展提供了更多的可能性；同时，市场需求也在 不断变化，对工程测试技术的要求也越来越高；此外 ，产品质量要求的提高也促使工程测试技术不断发展 和完善。
频谱分析仪
《测试技术》PPT课件
对于一阶装置：主要确定其时间常数
，
A()
1
1 ()2
() arctg()
2021/4/23
24
对于二阶装置：
1) 从相频特性
() 直接估计其动态特性参数 ，n
——但准确测定相角较难。
2) 从幅频特性曲线估计动态特性参数：
对 1 的欠阻尼系统， A() 的峰值稍偏离 n 的 r 处，
r n 1 2 2 或
2021/4/23
11
二、系统对单位阶跃输入的响应
输入
输出
单位阶跃输入
X(s)=1/s
x(t)=u(t) 0 t<0
= 1 t>0
一阶系统响应
H(S)
S
1
1
Y(S)
1
S(S
1)
二阶系统响应
H(s )
s2
n2 2ns
n2
Y(S)
S(S2
2n 2 nS
n2
)
x(t )
1
0
y(t )
1
y( t )
2021/4/23
M max 为超调量
32
M e
1 2
所以
1
2
，
ln
M
1
作 M 图， 求阻尼比
若：测响应较长的瞬变过程，用
求阻尼比
2021/4/23
M
和
i
M i n
33
则对应的 ti ,tin y有:
2
n
2
n
4 2n 2
n
ln
Mi M in
当 时0，.以3 1代替 ，则 1 2
x(t)
x(n t ) t
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本章学习要求： 1. 了解信号分类方法； 2. 掌握信号时域波形分析方法； 3. 掌握信号时差域相关分析方法； 4. 掌握信号频域频谱分析方法； 5. 了解其它信号分析方法。
工程测试技术
华中科技大学材料学院
1. 信号的分类
1. 从信号描述上--确定性信号与非确定性信号 2. 从信号的幅值和能量上--能量信号与功率信 号 3. 从分析域上--时域信号与频域信号 4. 从连续性上--连续时间信号（模拟信号）与 离散时间信号（数字信号） 5. 从可实现性上--物理可实现信号与物理不可 实现信号 工程测试技术
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3. 信号时差域相关分析方法
如果所研究的变量x, y是与时间有关的函数， 即x(t)与y(t)，二者之间是否存有关联？信号的相 关描述又称信号的时差描述。它的特点是在广义 积分平均时，将信号作了恰当时延，从而反映信 号取值的大小及先后的影响。 信号的相关函数:
1T R ( ) lim x ( t ) y ( t ) dt xy 0 T T
简单的测试系统可 以只有一个模块， 如玻璃管温度计。 它直接将被温度变 化转化液面示值。 没有电量转换和分 析电路，很简单， 但精度底，无法实 现测量自动化。 为提高测量精度和 自动化程度，以便 于和其它环节一起 构成自动化装置， 通常先将被测物理 量转换为电量，再 对电信号进行处理 和输出。如图所示 的声级计。
工程测试技术
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2. 测试系统的基本组成
一般说来，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。
信息转换 信息提取
传感器将被测物理量(如噪声,温度) 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；
显示记录装置则将测量结果显示和/或记录下来，提供给观察 者或其它自动控制装置。
工程测试技术
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3. 测试技术的应用情况
1). 工业自动化中的应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系 统感官的作用，是其重要组成部分。
a. 机械手、机器人中的传感器 b. AGV自动送货车 c. 生产加工过程监测
2). 工业设备运行状态监控 3). 产品质量检测 4). 楼宇控制与安全防护 5). 家庭与办公自动化 6). PC机中的测试技术应用
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4. 测试技术的发展趋势
1). 传感器方面
a. 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、 化学效应开发出的新型传感器。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
工程测试技术
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第二章 信号分析基础
工程测试技术71
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 2. 了解测试技术的应用情况 3. 了解测试技术的发展动态
4. 了解主要测试仪器生产厂商
工程测试技术
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1. 测试技术的基本概念
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。 测试技术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。
T
T
2 0 12 A 2 [ x ( t ) ]dt T x 0 T 2 0 2 2 x
T
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4. 信号频域频谱分析方法
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。
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
4). 随机噪声信号的自相关函数将随 的增大快速衰减。
5). 两周期信号的互相关函数仍然是同频率的周期信号， 且保留原了信号的相位信息。
6). 两个非同频率的周期信号互不相关。
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例
( t ) A cos( t ) 有一信号 x ，初始相角为一随机变量； 试求 1）求其自相关函数；2）确定其均值和方差。
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确定性信号与非确定性信号
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。
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2. 信号时域波形分析方法
A Pp-p T
P
t
1. 周期–T或频率–f=1/T； 2. 峰值–P 3. 双峰值–Pp-p； 4. 均值–μ； 5. 均方值–Ψ2； 6. 方差–σ2 工程测试技术
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相关函数的性质
相关函数描述了两个信号间或信号自身不同时刻的相似 程度，通过相关分析可以发现信号中许多有规律的东西。
1). 自相关函数是 的偶函数，RX()=Rx(-); 2). 当 =0 时，自相关函数具有最大值。 3). 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。
n 1
, 2, 3,, 式ห้องสมุดไป่ตู้: n 1 a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量
T2
T 2 T2
x(t)dt
T 2 T2
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时域分析与频域分析的关系
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。
幅值
时域分析
频域分析
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工程测试技术
周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
答：自相关函数：
1T R ( ) lim x ( t ) x ( t ) dt x 0 T
T 1 lim A cos( t ) A cos[ ( t ) )] dt 0 T
A2 cos( ) 2
均值：
方差：
0 0 12 12 x ( t ) dt A cos( t ) dt 0 x T T 0 0 T T 0 2 0 2
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1. 信号的分类
1. 从信号描述上--确定性信号与非确定性信号 2. 从信号的幅值和能量上--能量信号与功率信 号 3. 从分析域上--时域信号与频域信号 4. 从连续性上--连续时间信号（模拟信号）与 离散时间信号（数字信号） 5. 从可实现性上--物理可实现信号与物理不可 实现信号 工程测试技术
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3. 信号时差域相关分析方法
如果所研究的变量x, y是与时间有关的函数， 即x(t)与y(t)，二者之间是否存有关联？信号的相 关描述又称信号的时差描述。它的特点是在广义 积分平均时，将信号作了恰当时延，从而反映信 号取值的大小及先后的影响。 信号的相关函数:
1T R ( ) lim x ( t ) y ( t ) dt xy 0 T T
简单的测试系统可 以只有一个模块， 如玻璃管温度计。 它直接将被温度变 化转化液面示值。 没有电量转换和分 析电路，很简单， 但精度底，无法实 现测量自动化。 为提高测量精度和 自动化程度，以便 于和其它环节一起 构成自动化装置， 通常先将被测物理 量转换为电量，再 对电信号进行处理 和输出。如图所示 的声级计。
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2. 测试系统的基本组成
一般说来，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。
信息转换 信息提取
传感器将被测物理量(如噪声,温度) 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；
显示记录装置则将测量结果显示和/或记录下来，提供给观察 者或其它自动控制装置。
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3. 测试技术的应用情况
1). 工业自动化中的应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系 统感官的作用，是其重要组成部分。
a. 机械手、机器人中的传感器 b. AGV自动送货车 c. 生产加工过程监测
2). 工业设备运行状态监控 3). 产品质量检测 4). 楼宇控制与安全防护 5). 家庭与办公自动化 6). PC机中的测试技术应用
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4. 测试技术的发展趋势
1). 传感器方面
a. 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、 化学效应开发出的新型传感器。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
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第二章 信号分析基础
工程测试技术71
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 2. 了解测试技术的应用情况 3. 了解测试技术的发展动态
4. 了解主要测试仪器生产厂商
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1. 测试技术的基本概念
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。 测试技术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。
T
T
2 0 12 A 2 [ x ( t ) ]dt T x 0 T 2 0 2 2 x
T
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4. 信号频域频谱分析方法
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。
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
4). 随机噪声信号的自相关函数将随 的增大快速衰减。
5). 两周期信号的互相关函数仍然是同频率的周期信号， 且保留原了信号的相位信息。
6). 两个非同频率的周期信号互不相关。
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例
( t ) A cos( t ) 有一信号 x ，初始相角为一随机变量； 试求 1）求其自相关函数；2）确定其均值和方差。
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确定性信号与非确定性信号
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。
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2. 信号时域波形分析方法
A Pp-p T
P
t
1. 周期–T或频率–f=1/T； 2. 峰值–P 3. 双峰值–Pp-p； 4. 均值–μ； 5. 均方值–Ψ2； 6. 方差–σ2 工程测试技术
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相关函数的性质
相关函数描述了两个信号间或信号自身不同时刻的相似 程度，通过相关分析可以发现信号中许多有规律的东西。
1). 自相关函数是 的偶函数，RX()=Rx(-); 2). 当 =0 时，自相关函数具有最大值。 3). 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。
n 1
, 2, 3,, 式ห้องสมุดไป่ตู้: n 1 a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量
T2
T 2 T2
x(t)dt
T 2 T2
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时域分析与频域分析的关系
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。
幅值
时域分析
频域分析
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周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
答：自相关函数：
1T R ( ) lim x ( t ) x ( t ) dt x 0 T
T 1 lim A cos( t ) A cos[ ( t ) )] dt 0 T
A2 cos( ) 2
均值：
方差：
0 0 12 12 x ( t ) dt A cos( t ) dt 0 x T T 0 0 T T 0 2 0 2