测试技术基本概念
测试技术基础知识
第1章测试的基础知识1．1 知识要点1．1．1测试的基本概念1．什么是测量、计量、试验和测试？测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作；计量是指实现单位统一和量值准确可靠的测量；试验是对被研究对象或系统进行实验性研究的过程，通常是将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下，通过实验数据来探讨被研究对象性能的过程；测试是人们认识客观事物的方法，是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段定量地获取某种研究对象原始信息的过程。
2．什么是信息和信号？对于信息，一般可理解为消息、情报或知识，从物理学观点出发来考虑，信息不是物质，也不具备能量，但它却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。
因此，可以理解为：信息是事物运动的状态和方式。
把传输信息的载体称为信号，信息蕴涵于信号之中，信号是物理性的，含有特定的信息，易于被测得或感知，易于被传输，是物质，具有能量。
人类获取信息需要借助信号的传播，信号的变化则反映了所携带信息的变化。
3．测试工作的任务是什么？测试工作就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。
测试工作的基本任务是通过测试手段，对研究对象中有关信息量作出比较客观、准确的描述，使人们对其有一个恰当的全面的认识，并能达到进一步改造和控制研究对象的目的，进一步提高认识自然改造自然的能力。
测试工作中的一项艰巨任务是要从复杂的信号中提取有用的信号或从含有干扰的信号中提取有用的信息。
4．测试有什么作用？人类从事的社会生产、经济交往和科学研究活动总是与测试技术息息相关。
首先，测试是人类认识客观世界的手段之一，是科学研究的基本方法。
科学的基本目的在于客观地描述自然界，科学定律是定量的定律，科学探索离不开测试技术，用定量关系和数学语言来表达科学规律和理论也需要测试技术，验证科学理论和规律的正确性同样需要测试技术。
事实上，科学技术领域内，许多新的科学发现与技术发明往往是以测试技术的发展为基础的，可以认为，测试技术能达到的水平，在很大程度上决定了科学技术发展水平。
测试技术的基本知识
E AB (T , T0 ) E ABC (T , T0 )
E ABC (T (T ,T ,0 T) ) E E (( T T)) E EB ( (T , T0 ) E EBC (( T T ))EE (T (T, T ,T ) ) EC E (T(T ) ) E AE (T (,T T0 ) ,T ) 0 AB AB B BC 00 CC 0 0 0 0 AC A 0 0 A0 证明： E ABC
第 2 章 测量误差和数据处理
重点掌握：测量误差产生的原因及分类，测量误差的特点。 学习难点及要点 2.1 测量误差与测量精度 1．测量误差：测量值与被测量真值之差。 表示方法： 绝对误差：
x x A
相对误差： A
x A
100%
示值相对误差： x
x x
100%
二、固体膨胀式温度计
（一）类型及工作原理 利用固体受热膨胀原理制成的温度计 1. 杆式温度计 利用固体（一般采用膨胀系数较大的金属）材料构成。 2 双金属温度计 它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成。
三、压力式温度计
（一）工作原理与结构形式 1 原理 压力式温度计是利用密封系统中测温物质的压力随温度变化来测温。 2 分类 按所充物质相态分充气式、冲液式、蒸发式，按功能分：指示式、记录式、 报警式和温度调节式等。 3 组成 温包、毛细管、感压元件（弹簧管、波纹管等） （二）使用方法与特点 对毛细管采取保护措施，防止损坏；注意安装方式与位置对精度的影响。 特点：结构简单，价格便宜，刻度清晰，防爆。精度差，示值滞后时间长，
C 5 9 ( F 32)
3.热力学温标 选用水的三相点温度为 273.16，定义水的三相点温度的 1/273.16 为 1 度，单 位为 K，这样就建立了热力学温标。只要确定一个基准点，则整个温标就确定了。 4.国际温标 ITS-90 指导思想: 应尽量与热力学温标接近，温度的复现性要好。 内容： （1）定义了固定点，共有 17 个； （2）规定不同区域内的基准仪器； （3） 建立基准仪器示值与国际温标之间的插补公式。 国际实用温标指出， 热力学温度为基本物理量， 规定水的三相点温度为 273.16， 单位为 K，1K 的大小为水的三相点热力学温度的 1/273.16，由于摄氏温标将冰点 定义为 0 ℃，而冰点比水的三相点低 0.01k ，那么冰点温度为 273.15K ，即
工程测试技术基础
工程测试技术基础工程测试技术基础是现代工程领域非常重要的一个领域，工程测试技术基础包含了一些工程学科基础知识以及测试技术、测试方法和测试设备的知识等。
在工程测试技术的实际应用中，它能够帮助工程设计者和工程师们更好地理解和把握工程运行的状况以及进行问题排除，从而大大提高工程的安全性和可靠性，使得工程的设计和运行更加高效、稳定和安全。
在本文中，将会介绍工程测试技术基础的相关知识。
一、工程测试技术基本概念工程测试技术是用科学方法和技术手段来对工程进行量化测量、记录和分析的过程，它不仅可以测量各种物理量和电气参数，还可以对物理现象进行分析和解释。
以工程学科为例，工程测试技术包含了诸多测试方法和测试技术，例如：电子数字测量、信号分析、计算机仿真、热工测试、机械振动测试、光学测试、气体测试和电机测试等。
工程测试技术的设计目的是为了得到准确的，可重复的和有意义的测试数据，并且使测试过程不影响工程的正常运行，以及对测试结果进行分析和解释。
根据测试对象的不同，工程测试分为产品测试和系统测试。
产品测试是指对制造的单个产品进行测试。
而系统测试则是对整个系统进行测试，包括硬件和软件。
二、测试方法与分析在工程测试过程中，测试方法和测试设备非常重要，有多种测试方法可以用于检测工程中的各种参数和变量。
接下来，我们将介绍一些常用的测试方法和测试设备。
1. 机械测试机械测试主要用于测量物体在机械方面（如力、形变、位移和速度等）的性能和特征。
通常采用传感器和数字多功能测量仪器来进行测量，例如拉伸试验机、压缩试验机、硬度计、扭转试验机、冲击试验机等。
2. 电气测试电气测试主要用于测量电气参数和电气性能，例如电压、电流、电阻、电势差等。
通常采用万用表、示波器、电源和信号生成器等仪器来进行测量。
3. 光学测试光学测试主要用于分析光学器件和系统的性能和特点，例如照明系统、视觉系统和光通信系统。
常用的测试仪器包括光谱仪、分光仪、激光测量仪、显微镜等。
第一讲 测试基础PPT课件
第三节 测试技术的发展趋势
1 测试仪器向高精度、高速度和多功能方向发展
（1）在尺寸测量范畴内 ，从绝对量来讲已经提 出了纳米与亚纳米的测 量要求； （2）在时间测量上，分 辨力要求达到分秒级， 相对精度为10-14次方； （3）在电量上则要求能 够精确测出单个电子的 电量。 （4）在航空航天领域， 对飞行物速度和加速度 的测量都要求达到0.05 ％的精度。
在测量速度 方面，机床、 涡轮机、交 通工具等的 运行速度都 在不断加快。
在科学技术的 进步与社会发 展过程中，不 断出现新领域、 新事物，需要 人们去认识、 探索和开拓， 如开拓外层空 间、探索微观 世界、了解人 类自身的奥秘 等。
第三节 测试技术的发展趋势
2 传感器向新型、微型、智能型、网络化发展
测量的基本概念、测量误差与测量不确定性等关于 测量的基础知识，为后续的测试工作奠定基础。
第四节 测量基础
1、测量的概念
测量（Measurement）是借助专门的技术
和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观 事物定量数据资料的实践过程。 测量过程实质上是一个比较的过程，即将被 测量与一个同性质的、作为测量单位的标准 量进行比较的过程。
被测 对象
传感器
新号分 析处理
信号转 换与调
理
数据显 示与记
录
观察者
第二节 测试系统的组成
各组成部分功能
➢传感器：获取被测对象有用的信息， 并转换变量或信号。 ➢信号转换与调理电路：对信号做转换、 放大、滤波及一些 专门的处理 ➢信号分析与处理装置：对信号其进行 各种运算、滤波、分析。 ➢数据显示和记录仪器：显示调理和处 理过的信号。
第一节 测试技术的基本概念
测试对象总结
测试技术总复习
工程测试技术总复习
●误差的定义，产生的原因，分类方法。 ●系统误差，粗大误差，随机误差定义及 其特性，如何发现这些误差。 ●描述测量结果的几个质量指标：准确度， 精确度，精密度，不确定度。 ●不确定度的定义，分类方法。 ●A类不确定度与B类不确定度的区别。 ●等精度重复测量的概念。 ●单次测量结果试验，标准差与平均值试 验标准差。
工程测试技术总复习
1）均质导体定律（含应用） 2）热电势定律 3）中间导体定律 4）中间温度定律 5）参考电极定律 以上定律的内容及应用。
●热电偶测温系统的标定方法。 ●热电偶测温系统的动态特性。 ●热电偶测温系统的动态特性补偿。
工程测试技术总复习
11．噪声测量技术 ●描述噪声特性的几个参数（声压、声强、声级
工程测试技术总复习
15.画出惯性式加速度测振系统的物理模型；建立相应的坐标系并 说明牵连运动及惯性运动的物理意义；导出惯性式加速度传感 器的数学模型。 16.具有温度补偿作用的筒式应变测压传感器的敏感元件——应变 筒，请画出四片应变片的粘贴位置，注明应变片的粘贴方向， 注明各应变片的作用，画出桥路图，并阐明理由。 17.为什么使用电阻应变片需要温度补偿？实现电路温度补偿的基 本原理是什么？设一作为传感器敏感元件的杆件受拉伸作用， 应当怎样贴片和接桥以实现温度补偿？请画出应变片的粘贴位 置。注明各应变片的作用，应变片的粘贴方向画出桥路图。题 19图 圆筒外形图 18.用一薄壁圆筒为弹性敏感元件，设计一应变式测力仪。要求在 其外圆柱面上贴八个应变片，构成一能抗弯并能进行温度补偿 测量桥路。（应变片的布贴位置可用圆筒的展开图表示。
工程测试技术总复习
3、测量系统的基本特性 ●激励，响应的概念。 ●静态特性，动态特性的定义。 ●静态标定，动态标定的定义及意义。 ●静态标定的作用。 ●静态标定的过程及要求。 ●几种曲线：正行程曲线，反行程曲线， 实际工作曲线。
测试技术
1、测量:指确定被测对象属性量值为目的的全部操作。
如果测量涉及实现单位统一和量值准确可靠则被称为计量。
测试:具有试验性质的测量，或测量和试验的综合。
2、测量精度和不确定度：测量精度是泛指测量结果的可信程度。
测量精密度：表示测量结果中随机误差大小的程度，也指在一定条件在进行多次测量时所得结果彼此符合的程度。
测量正确度：表示测量结果中系统误差大小的程度。
测量准确度：表示测量结果和被测量结果和真值之间的一致程度。
测量不确定度：表示对被测量真所处量值范围的评定。
3、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，它是人们认识客观十五内在规律、研究事物之间相互关系、预测未来发展的依据。
4、周期信号：按一定时间间隔周而复始出现的信号x ( t ) =x ( t + nT )。
随机信：是一种不能准确预测其未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。
但可用概率统计方法由其过去来估计其未来。
5、信号时域描述直观地反映出信号瞬时值随时间变化的情况；频域描述则反映信号的频率组成及其幅值、相角之大小。
6、周期信号的频谱的特点：1) 周期信号频谱是离散的。
2)每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，不存在非整倍数的频率分量。
3)各频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比。
工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的。
7、周期信号的强度表示：峰值XP是信号在时域中出现的最大瞬时幅值Xp=|x(t)|max;绝对均值μ|X|—周期信号全波整流后的均值有效值xrms—信号中的有效值就是均方根值平均功率Pav—有效值的平方,也就是说,均方根值就是信号的平均功pav=8、非周期信号包括准周期信号和瞬变非周期信号。
9、随机信号是不能用确定的数学关系式来描述的不能预测其为了任何瞬时值，任何一次观测值只代表在其变动范围中可能产生的结果之一，但其值的变动服从统计规律。
描述随机信号必须用概率和统计的方法。
10、随机信号主要特征参数：1)均值、方差和均方值2）概率密度函数3）自相关函数4）公里谱密度函数。
测试技术
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 课程总结
∑H
i =1
i
(s)
3.5 实现不失真测试的条件
幅频特性： A ( ω ) = A 0 相频特性： ϕ ( ω ) = － t 0 ω
3.6 测试系统静态特性和动态特性的测定
一、测试系统静态特性的测定 “标准”的静态量输入→定度曲线→拟合直线→非线性度、 灵敏度等
二、测试系统动态特性的测定 1.频率响应法（稳态正弦法） 频率响应法（稳态正弦法） 频率响应法
第四章 常用传感器
本章学习要求： 本章学习要求：
1.熟悉传感器的定义、作用和分类 2.了解传感器的选用原则 3.掌握电阻式、电感式、电容式、压电式等常用传感 器的原理、特点、应用。
4.1 传感器概述
1.传感器定义 传感器——将被测量按一定规律转换成便于应用的 传感器 某种物理量的装置。 2.传感器的作用 将被测量转换成电信号,传送给测试系统中的后续环节。 3.传感器的构成 传感器由一次敏感元件、敏感器件与辅助器件组成。 。
2、截断、泄漏和窗函数 截断、 （1）截断—将无限长的信号乘以有限宽的窗函数。 截断— （2）窗函数—在模数转换过程中对时域信号取样时所采用 窗函数— 的截断函数。 （3）泄漏—由于时域上的截断而在频域上出现附加频率 泄漏— 分量的现象。 减小泄漏的措施： 增长截断长度，加大窗宽。 选用汉宁窗、三角窗等较好的窗函数。
n =1 ∞
其中，
2 An＝ a n + b n2
ϕ n = − arctan
bn an
由上式可作出周期信号的单边频谱
幅频图
相频图
(2) 傅里叶级数的复指数展开式与周期信号的双边频谱 利用欧拉公式： x (t ) = 式中，
1 Cn = T0
振动测试技术基础培训
航空航天工程应用
• 神州飞船
航天
• 飞机整机强度试验、模态
试验
• 飞机发动机试验、整机测 试、动部件测试等
• 火箭发动机点火试验
• 卫星地面试验
旋转设备状态监测
• 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关 系到整个生产线流程。通常建立状态（定期或在线）监测系统。
石化企业输 油管道、储 油罐等压力 容器的破损 和泄露检测。
2 响应特性
传感器的响应特性是指在所测频率范围 内，保持不失真的测量条件。
实际上传感器的响应总不可避免地有一 定延迟，但总希望延迟的时间越短越好。
3 线性范围
任何传感器都有一定线性工作范围。在 线性范围内输出与输入成比例关系，线性范 围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。传 感器工作在线性区域内，是保证测量精度的 基本条件。
4R
金属丝应变片： dR (1 2 )
R
V与应变成线性关系，可以用电桥测量电压测量应变
电桥的接法：
单臂
半桥
全桥
动手做：
1. 自己动手在等强度梁上粘 贴应变片。
2. 使用应变测试系统测试等 强度梁应变值。
电涡流位移传感器
原理:涡流效应
产品：
电涡流转速传感器
磁电式速度传感器
1.变换原理:
• 在一定的应力范围（弹性形变）内， 材料的应力与应变量成正比，它们的 比例常数称为弹性模量或弹性系数 。
• 胡克定律（弹性定律）
传感器基础—被测物理量
• 振动位移：就是质量块运动 的总的距离，也就是说当质 量块振动时，位移就是质量 块上、下运动有多远。
• 位移的单位可以用µm 表示。 • 进一步可以从振动位移的时
工程测试技术
第一章 测试技术的理论基础1、 基本概念标定曲线：灵敏度：线性度：测量系统的标定曲线(由试验确定的实际工作曲线)对理论拟合直线的接近程度 分辨率：检测到被测量最小变化值。
回程误差：在相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同其示值之差的的绝对值。
漂移：测量仪器计量特性的慢变化传递特性：静态传递特性：描述系统静态测量时输入—输出函数关系的方程、图形、参数称为静态传递特性。
动态传递特性：描述系统动态测量时输入—输出函数关系的方程、图形、参数称为动态传递特性。
2、 测试系统的组成、作用及其性能指标答：测试系统主要由荷载系统、测量系统、信号处理系统和显示记录系统组成。
荷载系统：使被测对象处于一定受力状态，使其有关力学量充分显露，以便进行有效测量。
测量系统：将被测物理量转化为电信号，并对信号进行变换、放大、运算， 变成易于处理和记录的信号。
由传感器（一次仪表）、中间变换、测量电路组成信号处理系统：对输出信号进一步处理以排除干扰。
显示和记录系统：将对被测对象所测得得有用信号及其变化过程显示和记录下来。
性能指标主要有：精度、稳定性、量程、分辨率和传递特性3、 线性测试系统的主要特性答：叠加性、齐次性（比例性）、微分特性、积分特性、频率保持特性（幅值、频率和相位差）4、 选择和组建测试系统的基本原则答：灵敏度高：能感测微小变化，但是存在噪声问题，测量范围小，稳定性差准确度：尽量使准确度一致；前面环节的准确度高于后面环节的准确度响应特性：保持不失真，充分考虑被测量变化特点。
线性范围：线性范围与量程要保证准确度，允许在近似线形区间工作。
稳定性：零漂和漂移测量方式：满足实际的工作条件。
匹配性 ：灵敏度与量程匹配%100m ax ⨯=Ah f δx ys ∆∆=第二章传感器1、基本概念传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
狭义定义指传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。
《测试技术》教学课件 绪论
在产品的研制,生产和使用维护的全寿命 在产品的研制,生产和使用维护的全寿命 研制 和使用维护 过程中都离不开测试技术和测试装备, 过程中都离不开测试技术和测试装备,它们 是确保产品"可靠性,可维修性,可保障性" 是确保产品"可靠性,可维修性,可保障性" 的重要支柱 . 测试仪器及由 及由各种测试仪器组成的测试系 测试仪器及由各种测试仪器组成的测试系 则是测试技术的最终体现. 统则是测试技术的最终体现.
3,尺寸向两个极端发展 , 两个极端就是指相对于现在测量尺寸的 大尺寸和小尺寸.如飞机外形的测量, 大型机械关键部件测量,高层建筑电梯 导轨的准直测量,油罐车的现场校准等 都要求能进行大尺寸测量;微电子技术, 生物技术的快速发展,探索物质微观世 界的需求,测量精度的不断提高,又要 求进行微米,纳米测试.
动态量测试的基本特点: 动态量测试的基本特点
由于被测量的动态性决定 了测量方法的特殊性,测试系 统的复杂性和从被测信号中获 取有用信息的丰富性.
四,测试技术的应用
1,机电工程中的应用
密歇根大学的机械手装配模型AGV自动送货车 自动送货车
机械手, 机械手,机器人中的传感器
转动/移动位置传感器,力传感器,视觉传感器, 转动/移动位置传感器,力传感器,视觉传感器,听觉 传感器, 接近距离传感器, 触觉传感器, 热觉传感器, 传感器 , 接近距离传感器 , 触觉传感器 , 热觉传感器 , 嗅 觉传感器. 觉传感器.
测量原理确定后,根据对测量任务的具体要 求和现场实际情况,需要采用不同的测量方 法,如直接测量法或间接测量法,电测法或 非电测法,模拟量测量法或数字量测量法, 等精度或不等精度测量法等. 在确定了被测量的测量原理和测量方法以后, 就要设计或选用装置组成测量系统. 实际测试得到的数据必须加以处理,才能得 到正确可靠的结果
《机械工程测试技术基础》知识点总结
《机械工程测试技术基础》知识点总结引言机械工程测试技术是机械工程领域中的重要组成部分，它涉及到对机械系统的性能、参数和状态进行测量、分析和评估。
随着科技的发展，测试技术在提高产品质量、优化设计、降低成本和保障安全等方面发挥着越来越重要的作用。
第一部分：测试技术概述1.1 测试技术的定义测试技术是指利用各种仪器和方法对机械系统进行定量或定性的测量，以获取系统的性能参数和状态信息。
1.2 测试技术的重要性质量控制：确保产品符合设计标准和用户需求。
故障诊断：及时发现并解决机械故障，延长设备使用寿命。
性能优化：通过测试数据对机械系统进行优化设计。
第二部分：测试技术基础2.1 测量的基本概念测量单位：国际单位制（SI）和常用单位。
测量误差：系统误差、随机误差和测量不确定度。
2.2 传感器原理电阻式传感器：利用电阻变化来测量物理量。
电容式传感器：基于电容变化来测量。
电感式传感器：基于电感变化来测量。
光电传感器：利用光电效应来测量。
2.3 信号处理技术模拟信号处理：滤波、放大、模数转换。
数字信号处理：FFT、数字滤波、谱分析。
2.4 数据采集系统硬件组成：数据采集卡、接口、传感器。
软件功能：数据采集、处理、存储和分析。
第三部分：机械性能测试3.1 力和扭矩测试力测试：静力测试和动力测试。
扭矩测试：静态扭矩和动态扭矩的测量。
3.2 振动测试振动类型：随机振动、谐波振动、冲击振动。
振动测量：加速度计、速度计和位移计的使用。
3.3 温度测试接触式温度测量：热电偶、热电阻。
非接触式温度测量：红外测温技术。
3.4 流体特性测试压力测试：压力传感器的应用。
流量测试：流量计的选择和使用。
3.5 材料特性测试硬度测试：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
疲劳测试：循环加载下的应力-应变关系。
第四部分：测试技术的应用4.1 机械系统的故障诊断故障信号的采集：振动、声音、温度等。
故障特征的提取：频域分析、时域分析。
故障诊断方法：专家系统、神经网络、模糊逻辑。
测试技术与控制工程
测试技术与控制工程一、引言测试技术与控制工程是一门研究测试方法与技术在控制系统中应用的学科。
随着科技的发展，现代控制系统越来越复杂，测试技术在确保控制系统运行稳定、安全的过程中扮演着重要角色。
本文将介绍测试技术与控制工程的基本概念、常用方法和应用领域。
二、测试技术的基本概念1. 测试技术的定义测试技术是指通过一系列测试方法和手段，对控制系统进行性能评估、功能验证、故障诊断等操作，以确保系统的可靠性和稳定性。
2. 测试技术的分类根据测试对象的不同，测试技术可以分为以下几类：•单元测试：对控制系统中的单元或模块进行测试，以验证其功能和性能；•集成测试：对控制系统的不同模块进行联合测试，验证其协同工作的能力；•系统测试：对整个控制系统进行综合测试，以验证系统在不同场景下的可靠性和稳定性；•验收测试：对交付的控制系统进行验收，以判断其是否满足用户需求。
3. 测试技术的基本原理测试技术的基本原理包括以下几个方面：•测试规划：确定测试的目标、范围和策略，并制定详细的测试计划；•测试设计：根据测试目标和需求，设计测试用例、测试数据和测试环境；•测试执行：按照测试计划和设计，执行测试用例，记录测试结果；•测试评估：对测试结果进行分析和评估，验证系统的功能和性能是否符合要求；•缺陷管理：对发现的缺陷进行跟踪和处理，确保及时修复和验证。
三、常用的测试方法1. 黑盒测试黑盒测试是基于对系统的输入和输出进行测试的方法，忽略系统内部结构和实现细节。
通过设计合理的测试用例，验证系统对不同输入的响应是否符合预期。
2. 白盒测试白盒测试是基于系统的内部结构和实现进行测试的方法。
通过检查代码、执行路径覆盖等手段，验证系统在不同条件下的执行情况和结果。
3. 性能测试性能测试是对控制系统的性能进行评估的方法。
通过模拟系统在不同负载下的工作情况，测试系统的响应时间、吞吐量、资源利用率等指标，以评估系统的性能。
4. 高可靠性测试高可靠性测试是对控制系统的可靠性进行验证的方法。
测试技术基础
测试技术基础概述测试技术基础是软件测试中的重要组成部分，它涵盖了测试的基本概念、方法和工具等方面的内容。
在软件开发生命周期中，测试技术基础的掌握对于确保软件质量至关重要。
本文将介绍测试技术基础的主要内容，并对其中的一些常用技术进行详细说明。
测试技术基础的主要内容1. 软件测试基本概念软件测试是指在软件开发过程中使用一系列技术和方法，对软件进行验证和评估的过程。
软件测试的基本概念包括测试目标、测试对象、测试用例等。
测试目标是指测试的目的，可以是发现软件中的缺陷、评估软件的质量等。
测试对象是指需要进行测试的软件系统、模块或组件。
测试用例是测试中的最小单位，包括输入、执行步骤和预期输出等。
2. 测试方法测试方法用于指导测试过程的执行。
常见的测试方法包括黑盒测试和白盒测试。
黑盒测试是一种基于需求规格说明书进行测试的方法，它不需要对被测系统的内部结构有深入了解，主要通过输入和输出来评估被测系统的功能是否符合预期。
白盒测试则是基于被测系统的内部结构进行测试的方法，需要有一定的开发经验和对系统内部逻辑的理解。
此外，还有灰盒测试、随机测试、冒烟测试等不同的测试方法可供选择。
测试工具是为了提高测试效率和质量而开发的软件。
常见的测试工具包括测试管理工具、自动化测试工具、性能测试工具等。
测试管理工具用于管理测试用例、缺陷、测试计划等测试相关的信息，可以帮助测试团队更好地组织和跟踪测试工作。
自动化测试工具可以自动执行测试用例，并生成测试报告和日志，提高测试效率。
性能测试工具用于评估软件在不同负载下的性能表现，通过模拟真实使用场景来测试软件的性能。
常用测试技术详解1. 白盒测试白盒测试是一种基于被测系统的内部结构进行测试的方法。
它需要对被测系统的代码进行分析，了解内部逻辑和数据流程，以确定合适的测试用例。
白盒测试通常包括语句覆盖、分支覆盖、路径覆盖等技术。
语句覆盖是指测试用例至少执行一次每条语句。
分支覆盖是指测试用例至少执行一次每个条件的True和False分支。
测试技术基础
1.测试技术的基本概念：通过各种测试仪器构成的测试系统，可以对所要观测的物理量给出定量或定性的测量结果，还可以观测被测量的变化过程2.测试技术研究内容：测试技术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3.测试系统的组成（各部分作用）被测对象→（物理量）→传感器→（电量）→中间变换装置→（电量/数字量）→显示、记录装置4.测量误差及测量结果表示方法 ①对测量值进行系统误差修正②求出算术平均值∑==ni xin x 11 ③列出残差x xi vi -=，并验证1=∑=ni vi④按贝塞尔公式计算标准偏差的估计值∑=-=ni vi n s 1211⑤按莱特准则或格拉布斯准则检查和剔除粗大误差 ⑥判断有无系统误差。
如有系统误差，应查明原因，修正或消除系统误差后重新测量⑦计算算术平均值的标准偏差n ss x =⑧写出最后结果的表达式，即xs k x A ⋅±=（单位）一.信号的分类（1）信号：用于描述和记录信息的任何物理状态随时间变化的过程，通常为电信号。
1.确定信号与随机信号2.周期信号与非周期信号（准周期和瞬态）3.连续信号与离散信号4.能量信号与功率信号 （2）常用信号函数正弦、指数、抽样函数、单位阶跃、单位冲激函数及性质（3）信号的基函数表示法二.信号的描述1. 周期信号与离散频谱 （1）三角函数展开式()()∑∞=++=1000sin cos n n n t n b n a a t x ωω其中()⎰-=2/2/00001T T dtt x T a()⎰-=2/2/0000c o s 2T T n dtn t x T a ω()⎰-=2/2/0000s i n 2T T n dtn t x T b ω()()n n n t n A A t x φω++=∑∞=010sin()()()30320210103sin 2sin sin φωφωφω++++++=t A t A t A A式中22nn n b a A +=n n n b a a r c t a n=φ幅频谱图：ω-n A相频谱图：ωφ-n（2）复指数展开式欧拉公式t n j t n e t jn 00sin cos 0ωωω±=±()t jn tjn e e t n 0021cos 0ωωω+=- ()tjn t jn e e jt n 002sin 0ωωω-=- ()()∑∑∞=∞-∞=--=++=10000n n tjn ntjn n tjn n eC eC eC C t x ωωω()()n n n n n n jb a C jb a C a C -=⋅+=⋅=-212100n n n n n n A C C C 21=-=⋅='-*'-φφ幅频谱图：ω-n C实频谱图：ω-nR C虚频谱图：ω-nIC相频谱图：ωφ-n综上所述，周期信号频谱的特点如下： • 周期信号的频谱是离散谱；• 每个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； • 一般周期信号展开成傅里叶级数后，在频域上是无限的。
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基本概念1.传感器的定义：工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
2.传感器的分类。
（1）物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。
（2）结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。
如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。
（3）按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）3.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。
（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。
（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
4.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，5.灵敏度：（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围6.线性度：非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线)的程度。
7.稳定性：测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 )8.精确度：（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。
（2）传感器精确度的选用原则。
①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。
9.可靠性：是指在使用环境和运行指标不超过极限的情况下，系统特性保持不变的能力。
10.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非线性度，回程误差。
11.在非电量电测法中,总是将被测信号转换成( 电信号 )12.传感器测量方式的选用原则。
①工作方式不同对传感器要求也不同②对运动部件，往往需要非接触测量③对自动控制与检测系统应进行在线测量④对危险的工作场合，应采用遥测装置。
13.测量装置有效地辨别紧密相邻量值的能力称( 分辨力)14.通常物性型传感器的工作频率范围( 较宽)15.传感器响应特性的选用原则。
①响应特性必须满足不失真测量条件②延迟时间越短越好③物性型传感器响应较快，可工作频率范围宽；结构型传感器固有频率低，可工作频率较低④充分考虑被测物理量的变化特点。
16.电参数型传感器：被测量变化导致电阻、电感、电容发生变化的敏感元件统称为电参数型传感器。
17.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）18. 测量范围大的电容式位移传感器的类型为（容栅型）19.对差动变压器式传感器进行静态定标时，铁芯向上和向下运动时零点不一致的原因是( 零点残余电压)20. 差动变压器零点残余电压：由于两个次级线圈结构不对称，以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀，线圈间分布电容等原因所形成的现象。
21. 涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。
22. 涡流传感器能否测量大位移量?为什么?涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。
23.光栅式莫尔条纹光栅传感器的输出是( 数字脉冲式)24.感应同步器：（1）（感应同步器）常用于测量大位移。
（2）直线式感应同步器由哪两个绕组组成？由固定绕组和滑动绕组组成。
（3）鉴相式测量电路的作用是什么？检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。
25.将电阻应变片贴在( 弹性元件)上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
26.金属丝应变片在测量某一构件的应变时,其电阻的相对变化产生的原因是( 几何尺寸变化 )27.半导体应变片的工作原理是基于( 压阻效应)28.半导体应变片具有( 灵敏度高)等优点。
29.半导体应变片的特点：:①灵敏度高；②由于机械滞后小、横向效应小及体积小等特点，扩大了使用范围；③温度稳定性能差；④灵敏度分散度大，非线性误差大。
30.金属电阻应变片与半导体应变片的区别？金属电阻应变片是利用导体形变引起电阻的变化，而半导体应变片是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化。
31.应变片在弹性元件上的布置原则及几种电桥接法具有温度补偿作用。
①贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳；②在复合载荷下测量，能消除相互干扰；③考虑温度补偿作用；④单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。
32.应变片的温度补偿法：消除由温度引起的影响，或者对它进行修正以求出仅由载荷作用引起的真实应变的方法。
33.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片）。
34.直流电桥同一桥臂增加应变片数,则电桥灵敏度( 不变 )35.有人在使用电阻应变仪时发现灵敏度不够，于是在半桥双臂各串联一片电阻应变片，问是否提高灵敏度？为什么？①不能提高灵敏度；②因为电桥灵敏度只与供桥电压和电阻的相对变化有关。
36．压电式：（2）压电式传感器最好采用电荷放大器的原因是( 可忽略导线电容和分布电容)（3）压电式传感器与一般电压放大器连接使用时,中间加一级前置放大器,该放大器主要用来( 实现高阻抗输入、低阻抗输出)（4）压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。
①传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。
②传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比，电缆电容的影响小。
37.压磁式扭矩仪的工作原理：压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。
根据磁弹效应，当轴受扭矩作用时，轴的磁导率发生变化，从而引起线圈感抗变化，通过测量电路即可确定被测扭矩大小。
38.举例说明两类扭矩的测量原理。
（1）轴类零件受扭矩作用时，在其表面产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。
（2）弹性转轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系，可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。
39.通常采用的弹性式压力敏感元件有（波纹管）40.可变磁阻式传感器中，铁芯磁阻比空气隙磁阻( 小得多)41.磁电式速度计输出电量大小正比于( 线圈与壳体的相对速度)42.磁电式速度计工作频率范围比本身固有频率( 高)43.压电式加速度计的工作原理是基于( 压电效应)44.压电式加速度计与测振仪之间可串联的仪器有( 电荷放大器)45.压电式加速度计横向灵敏度：表示它对横向（垂直于加速度轴线）振动的敏感程度。
46.压电式加速度传感器是（ 适于测量动态 ）信号的传感器。
47.压电式加速度计输出电荷多少正比于( 绝对加速度 )48.压电式加速度计电压灵敏度：加速度计输出电压与所承受加速度之比。
49.压电式加速度计工作频率范围比本身固有频率( 低 )50.压电式加速度计的工作频率上限ω为( 2n ωω= )51.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ 前置放大器的输入阻抗 ）52.压电式加速度计的阻尼率一般为( 7.0≈ξ )53.对压电式加速度传感器，希望其固有频率( 尽量高些 )54. 固体半导体摄像元件CCD 是一种（ MOS 型晶体管开关集成电路 ）55. 激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。
（1）多面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。
（2）条形码反射的光束经光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置。
56.人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是（ 传输和存储信息 ）57.薄膜热电偶式温度传感器的主要特点：热容量小（或热惯性小），时间常数小，反应速度快。
58. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用（ 热电偶 ）温度传感器。
59.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( 迅速下降 )60.被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ 温度 ）61.( 半导体三极管 )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。
62.测量等速变化的温度时,为减少测量误差,希望测温传感器的时间常数( 小些好 )63.液柱温度计属于( 一阶系统 )64.电容式湿度传感器只能测量（ 水分 ）湿度。
65.在一个测试系统中直接获取被测对象信息的装置是( 传感器)66.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为（ 电压）的输出。
67. 在动态测量中,电桥的输出量通常是( 电压量 )68. 为提高电桥灵敏度可采取( 适当提高电桥电源电压 )69. 差动电桥由环境温度变化引起的误差为( 0 )70. 载波频率为f 0，调制信号的最高频率为f m ，两者的关系为（ f 0>f m ）71. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（ 接近不失真条件）。
72. 无源RC 低通滤波器从（ 电容C ）两端引出输出电压。
73．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y ≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Yn 应选为（ 0.301 ）74.若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V ，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（ 2.44mV ）75. 逐次逼近法的模/数转换器主要包括哪几部分：由电压比较器、数/模转换器、顺序脉冲发生器、数码寄存器和逐次逼近寄存器组成。
76. 信号传输过程中，产生干扰的原因是( 干扰的耦合通道 )77. 将电阻R 和电容C 串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC 吸收电路，其作用是（ 消除电火花干扰 ）78. 为了抑制干扰，常采用的电路有（ 调谐电路 ）79.下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数。
x 1(t)=sin3ωt ，x 2(t)=e -t ，x 3(t)=e sin ωt ，x 4(t)=δ(t)， x 5(t)=sin 12t ⎛⎝ ⎫⎭⎪。
答：x 1(t) x 3(t) x 5(t)周期函数，x 2(t) x 4(t)非周期函数。
80. 概率密度函数提供了随机信号( 沿幅值域分布 )的信息。
81. 单位脉冲信号δ(t)当t=0时幅值为( ∞ )82. 周期信号的自相关函数必为（ 周期偶函数 ）83.自相关函数一定是（ 偶 ）函数。
84. 记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将（扩展，幅值减小 ）85. (t e t x at ωsin )(-= ) 信号的频谱是连续谱。