9-1《测试技术》-相关分析.
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。
《现代测试技术》习题
《现代测试技术》习题基本题型：填空题、判断题、问答题、名词解释、大题(计算题、作图题)一、填空题1.1 传感器主要由、与三大部分构成。
1.2 信号x(t)的正弦形式的傅里叶级数的系数a0= ，a n= ，b n= ，A n= ，φn= 。
1.3 傅里叶变换对1↔，当x(t)↔X(f)时，频移特性为。
1.4 傅里叶变换对δ(t)↔，当x(t)↔X(f)时，时移特性为。
1.5 傅里叶变换对ε(t)↔，当x(t)↔X(f)时，时移特性为。
1.6 组合压电元件在力学结构上是形式，在电学结构上是形式。
1.7 光电效应可分为效应、效应与效应。
1.8压电元件的常用结构形式在力学结构上是形式，在电学结构上是形式。
1.9热电偶总电动势是由与两种电动势组成，其中起主要作的是电动势。
1.10 按照滤波器工作目的可分为、、与 4种基本类型。
1.11理想滤波器的条件是其通带的幅频特性为，而阻带的幅频特性为。
1.12金属应变片的常用组桥形式主要有电桥、电桥与电桥。
1.13 信号的自相关系数ρx= ，自相关函数R x(τ)= 。
1.14对变极距式电容式传感器采用结构可极大改善非线性特性，采用方式可消除非线性特性。
1.15 电感式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。
1.16 电容式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。
1.17对测试系统实际特性的拟合可采用拟合与拟合。
1.18 周期信号的自相关函数仍为频率的周期函数，且保留了原信号的信息，丢失了原信号的信息。
1.19 两同频周期信号的互相关函数仍为频率的周期函数，且保留了原信号的信息与信息，丢失了原信号的信息。
1.20实现不失真测试的频域条件(表达式)为与。
时域条件是。
二、名词解释题2.1 应变效应、压阻效应、电涡流效应、金属应变效应、压电效应、霍尔效应、热电阻效应、热敏电阻效应、磁敏效应、磁阻效应、外光电效应、光电效应、光生伏特效应2.2 测试系统的灵敏度、测试系统的线性度、零点漂移、回程误差、重复性误差2.3 信号的调制与解调、滤波、无失真传输三、简答题3.1何谓能量信号与功率信号？一个信号是否可既是能量信号又是功率信号？一个信号是否可既不是能量信号又不是功率信号？为什么？3.2 二阶系统的阻尼比ζ和固有频率ωn对二阶系统主要有什么影响？3.3 有限个周期信号之和是否一定为周期信号？为什么？3.4 传感器差动式比简单式有什么优点？3.5 何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举出三个例子说明。
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()]
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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）：……
测试技术试卷库修改
测试技术题库1．判断题(1)发动机排放废气中的氧气比其他成分气体的磁化率要低很多。
( ×)(2)用两种不同的金属导线组成的闭合电路，只要两端接点温度不同，就会在回路中产生热电流。
(√)(3)柴油机进水温度一般使用热电偶测量，排气温度一般使用热电阻测量。
（×）(4)水银温度计不能看作为一个测量系统。
( ×)(5)弹簧管式压力计适合于作动态压力测量。
(×)(6)腰轮流量计(罗茨流量计)的两个转子每转动一周,就有2倍于计量腔容积的流体由出口排出。
(×)(7)选择测量仪表的量程时应尽可能使指示值接近于满刻度。
(√)(8)半导体热敏电阻与一般金属导体热电阻相反，其阻值随温度升高按指数关系急剧下降。
(√)(9)在船上适合用吸收式测功仪测量发动机的输出功率。
( ×)(10)测振仪一般有位移计、速度计和加速度计。
( √)(11)噪声是一种电磁波。
(×)(12)涡街流量计测流体速度，当涡列间隔h和漩涡间隔L满足h/L=1.280时，涡列就能保持稳定。
（×）(13)声压的数值不随声源与测点之间的距离而改变，受环境的影响较小。
( ×)(14)云母水位计处于汽包外，由于散热，会导致显示水位高于汽包内实际水位。
（×）(15)激光可以用来测量流体的速度。
( √)(16)水力测功机最大功率吸收点大于发动机最大输出工况点则达到匹配要求。
( ×)(17)热电偶产生的热电势由温差电势和接触电势组成。
( √)(18)应变式转矩测量仪是利用应变原理来测量扭矩的。
( √)(19)压电式测振传感器属于参数型传感器。
( ×)(20)响度级与声压级是同一概念的不同说法。
( ×)2.填空题(1)非周期性信号可分为准周期信号和瞬态信号两类。
(2)任何一个测试系统，都要有感受元件、传递元件和显示元件三个主要作用元件组成。
《测试技术》课程教学大纲
《测试技术》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《测试技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。
本课程共40学时，2.5学分。
《测试技术》课程的主要任务是：通过本课程的学习可以获得各种机械量、热工量的测量原理、测量方法和测试系统的构成，培养学生掌握常见工程量检测的方法和仪器工作原理，具备根据具体测试对象、测试要求、测试环境选择合适测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力。
课程以课堂讲述为主，突出基本概念，并配以适量实验环节，增强学生的感性认识。
为后续课程的学习、从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。
学习本课程后，应达到下列基本要求：1. 熟悉信号的分类与描述方法，掌握测量信号分析的主要方法，具备从示波器、频谱分析仪中解读测量信息的能力；2. 掌握传递函数和频率响应函数的概念和物理意义。
掌握测试系统的静态特性和动态特性及其测量方法。
掌握实现不失真测试的条件。
熟悉负载效应及其减轻措施以及测量系统的抗干扰措施；3. 掌握常用传感器的种类和工作原理，能针对工程测量问题选用合适的传感器；4. 掌握电桥测量电路的工作原理及应用。
了解信号的调制与解调。
了解滤波器的类型和实际滤波器的特征参数；5. 掌握压力、位移、振动、温度等常见工程量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用；6. 了解测试技术中的常用软件，例如Matlab、LabVIEW等；7. 了解计算机测试系统及虚拟测试系统的构成。
知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：高等数学、概率论与数理统计、大学物理、材料力学、电工电子技术等。
参考教材：[1] 《机械工程测试技术基础》（第3版），熊诗波，黄长艺，机械工业出版社，2006.5[2] 《测试技术基础》，李孟源，西安电子科技大学出版社，2006.2[3]《机械工程测试技术》周生国，北京理工大学出版社，2003[4]《测试技术基础》王伯雄，清华大学出版社，2003[5]《传感器与测试技术》徐科军，电子工业出版社，2004[6]《传感器及其应用》栾桂冬，西安电子科技大学出版社，2006三、课程内容（一）、绪论主要内容：测试技术的概念与研究对象；测试技术在本专业中的作用和地位；测试技术课程的主要内容及其各部分的内在联系；测试技术课程的特点及任务要求；测试技术的过去、现在和未来。
《现代分析测试技术》复习知识点答案
一、名词解释1. 原子吸收灵敏度：也称特征浓度，在原子吸收法中，将能产生1％吸收率即得到0.0044的吸光度的某元素的浓度称为特征浓度。
计算公式： S=0.0044×C/A （ug/mL/1%）S——1％吸收灵敏度 C——标准溶液浓度 0.0044——为1％吸收的吸光度A——3次测得的吸光度读数均值2. 原子吸收检出限：是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量。
通常以产生空白溶液信号的标准偏差2～3倍时的测量讯号的浓度表示。
只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时，才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。
计算公式： D＝c Kδ/A mD——元素的检出限ug/mL c——试液的浓度δ——空白溶液吸光度的标准偏差 A m——试液的平均吸光度 K——置信度常数，通常取2~3 3．荧光激发光谱：将激发光的光源分光，测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化，以I F—λ激发作图，便可得到荧光物质的激发光谱4．紫外可见分光光度法：紫外—可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁，广泛用于无机和有机物质的定量测定，辅助定性分析（如配合IR）。
5．热重法：热重法（TG）是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。
TG基本原理：许多物质在加热过程中常伴随质量的变化，这种变化过程有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。
热重分析通常可分为两类：动态（升温）和静态（恒温）。
检测质量的变化最常用的办法就是用热天平（图1），测量的原理有两种：变位法和零位法。
6．差热分析；差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
《分析化学》课程标准(药学专业)
《分析化学》课程标准（药学专业）一、课程概述（一）课程性质（二）课程定位《分析化学》是高职高专卫生职业教育药学专业一门重要的专业基础课程，是药物分析的一门重要技术，是培养学生有关理论与实践相结合的重要课程，在前、后续课程间起着承前启后的重要作用，对学生专业技能、职业素养的培养和提高也有非常重要的作用。
学生修完该课程，学生再修完相关专业课程即可参加“高级分析工”的执业资格考试，对学生的入岗工作有非常积极的意义。
（三）课程设计思路以职业分析和职业标准确定课程的职业能力，以职业能力为目标，建构主义理论，多元智能理论为基础，构建由实践情境构成，工作过程为中心，任务驱动的“理论—实践一体化”的教学过程；以职业能力为目标进行课程各环节的评价和调控；以多种教学形式注重学生职业能力的培养，并将素质教育贯穿整个教学过程中。
二、课程目标（一）总目标本课程的教学目的是使学生通过本课程的学习，牢固掌握各类分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分，对各分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解，培养出学生利用分析方法进行定性、定量分析测试的能力，使学生具备从事分析测试技术所必备的素质、知识与技能，树立全面质量管理意识，具备提出和解决问题的能力，逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风，创新思维和创新能力，以及团队合作精神，为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。
此外，通过本课程的教学，让学生对当今世界各类化学分析方法及仪器分析方法的发展趋势有一些初步的了解，从而为其今后的工作及更深一步地学习作必要的铺垫。
在完成该课程的学习之后，要求学生在掌握了分析化学的基本原理等知识的前提下，可以根据样品性质、分析对象选择最为合适的化学分析方法或仪器分析方法。
（二）具体目标1、知识目标：（1）掌握分析化学的基本概念、基础理论和物质含量测定的方法。
（2）熟悉各类误差的来源、性质、规律性及减小方法。
（3）掌握各种滴定分析方法的原理、条件及其具体应用。
测试技术主要内容
测试技术主要内容本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March机械工程测试技术主要知识点绪论1)测试系统的组成第一章信号的描述2)信号的分类什么是确定信号，什么是周期信号什么是非周期信号什么是准周期信号什么是非确定性信号确定性信号：能用明确的数学关系式或图像表达的信号称为确定性信号非确定性信号：不能用数学关系式描述的信号周期信号(period signal)：依一定的时间间隔周而复始、重复出现；无始无终。
一般周期信号：（如周期方波、周期三角波等）由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公共周期。
准周期信号(quasi-periodic signal)：也由多个频率成分叠加而成，但不存在公共周期。
（实质上是非周期信号）3)离散信号和连续信号能量信号和功率信号什么是能量（有限）信号—总能量是有限的什么是功率（有限）信号信号在有限区间（t1, t2）上的平均功率是有限的4)时域信号和频域信号以时间为独立变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值与时间的函数关系以频率为变量建立信号幅值、相位与频率的函数关系5)一般周期信号可以利用傅里叶展开成频域信号6)傅里叶级数展开和傅里叶变换的定义和公式傅里叶变换的主要性质傅里叶变换：傅里叶变换：性质：对称性：X(t) x(-f )尺度改变性频移特性1)把时域信号变换为频域信号，也叫做信号的频谱分析。
2)求方波和三角波的频谱，做出频谱图，分别用三角函数展开式和傅里叶级数展开式傅里叶变换……3)非周期信号的频谱分析通过傅里叶变换4)周期信号和非周期信号的频谱的主要区别周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的求单边指数衰减函数的傅里叶变换（频谱）5)随机信号的描述，可分成足什么条件在随机信号的实际测试工作中，为什么要证明随机过程是各态历经的随机信号必须采用概率和统计的方法进行描述工程中绝大多数随机过程假定符合各态历经过程，则可用测得的有限样本记录来代表总体过程，否则理论上要测量无穷个样本才能描述该过程6)脉冲函数的频谱什么是脉冲函数的筛选性质矩形窗函数平稳随机过程和非平稳随机过程，平稳随机过程又可分为各态历经和非各态历经两类，各态历经随机过程的统计特征参数满的频谱sinc函数的定义单边指数函数的频谱单位阶跃函数的频谱δ函数具有等强度、无限宽广的频谱，这种频谱常称为“均匀谱”。
《测试技术》教学大纲
《测试技术》教学大纲Measurement Systems学时：32 学分：2制订者：董怡为审核者：丁启朔一、课程性质测试技术是高等院校机械设计制造及其自动化专业、材料成型及控制工程专业的专业选修课。
二、教学目的与要求通过测试技术课程的学习，使学生了解测试技术的任务及发展状况，掌握机械工程测试技术的基本原理，能够选择、使用基本的测试装置。
三、教学内容及安排（一）课堂讲授部分（24学时）绪言（1学时）测试技术的基本任务、测试技术的发展趋势以及课程的研究对象第一章信号及其描述（4学时）1.1信号的分类及其描述1.2周期信号频谱的特点、随机信号的描述1.3傅里叶变换的主要性质以及几种典型信号的频谱第二章测试装置的基本特性（7学时）2.1测试装置概述及其静态特性2.2测试装置的动态特性的数学描述2.3测试装置对任意输入的响应2.4测试装置的不失真条件2.5测试装置动态特性的测试2.6负载效应第三章常用的传感器（6学时）3.1传感器的分类、机械式传感器3.2电阻式传感器3.3电感式传感器3.4电容式传感器3.5其他传感器3.6传感器的选用原则第四章信号调制、处理和记录（2学时）4.1电桥电路知识4.2信号处理过程和输出第五章信号处理初步（2学时）5.1信号处理的基本过程5.2相关分析及其应用、功率谱分析及其应用第六章位移的测量（1学时）6.1位移测试装置的设计过程第七章振动的测量（1学时）6.2振动测试装置与选用四、考核方式及成绩评定本课程采用闭卷考试。
综合成绩=考试成绩×60%+实验成绩×20%+平时成绩（作业或者考勤）×20%。
五、教材与参考书（一）教材1.黄长艺编，《机械工程测试技术基础》，机械工业出版社，2002年，第2版（二）参考书1.尤丽华编，《测试技术》，机械工业出版社，2005年，第1版2.于永芳编，《测试技术》，机械工业出版社，1995年，第1版3.周泽存编，《测试技术》，机械工业出版社，1993年，第1版4.张建民编，《传感器与检测技术》，机械工业出版社，1997年，第1版5.杨维明编，《动态测试技术》，辽宁科学技术出版社，1992年，第1版6.黄长艺编，《机械工程测量与试验技术》，机械工业出版社，2000年，第1版。
测试技术智慧树知到答案章节测试2023年济南大学
第一章测试1.测试技术是测量和试验技术的统称。
（）A:对B:错答案:A2.工程测量可分为静态测量和动态测量。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.所有周期信号都是功率信号。
（）A:对B:错答案:A2.各态历经随机过程是平稳随机过程。
（）A:错B:对答案:B3.瞬态非周期信号的幅值谱表示的是幅值谱密度与频率的函数关系。
（）A:错B:对答案:B4.信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。
（）A:对B:错答案:A5.周期方波是简单周期信号。
（）A:错B:对答案:A第三章测试1.一个幅频特性为常数的线性系统，一定是不失真测量系统。
（）A:对B:错答案:B2.测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
（）A:对B:错答案:B3.一阶低通测试装置适宜于测量缓变的信号。
（）A:对B:错答案:A4.测试装置传递函数H ( s )的分母与（）有关。
A:输出量y(t)B:输入点的位置C:装置结构D:输入量x(t)答案:C5.测试装置的频率响应函数H ( jω ) 是装置动态特性在（）中的描述。
A:幅值域B:时域C:复数域D:频域答案:D第四章测试1.压电式传感器的前置放大电路采用（）时，传感器的连接电缆可以达到百米以上，也不会影响其灵敏度。
A:比例运算放大器B:电荷放大器C:电桥D:电压放大器答案:B2.如果用电容传感器测电影胶片的厚度，那么可能是电容传感器的（）参数发生变化。
A:极距B:变化参数不定C:面积D:介质答案:D3.可以进行转速测量的传感器是（）。
A:光电式或霍尔式B:压电式或涡流式C:电阻式或霍尔式D:电阻式或涡流式答案:A4.在电容传感器的比例运算放大器电路中，传感器电容应接在（）回路中。
A:反馈B:电源C:输出D:输入答案:A5.在用涡电流传感器进行探伤时，是根据（）的变化。
A:物体的材质B:传感器线圈的激磁频率C:传感器与物体之间的间隙D:物体的磁导率答案:D第五章测试1.在使用电阻应变仪的时候，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度，下列方法（）可以提高电桥灵敏度。
《现代测试技术》思考题
《现代测试技术》思考题1.怎样理解样品缩分公式Q=Kd2？由于不可能把全部样品都加工成为分析样品，所以在处理过程中要对具有足够代表性的样品进行缩分。
而每次需要缩分出来的量就是由以上的缩分公式算得。
样品缩分公式又叫切乔特公式(经验缩分公式），写作：Q=Kd2 其中，Q为样品的最低可靠重量(kg);d为样品的最大粒径(mm)，以粉碎后样品能全部通过的孔径最小的筛号孔径为准。
K为缩分系数，根据物料特性，通过查表得到。
根据查表得到的缩分系数K和通过过筛测到的样品最大粒径d，借助缩分公式，就可以得到每次缩分所需的最低可靠重量。
样品的粒度：颗粒愈大，样品的最低可靠重量愈大.样品的比重：比重愈大，样品的最低可靠重量愈大.被测组份的含量：含量愈小，样品的最低可靠重量愈大.均匀度：愈不均匀，其的最低可靠重量愈大.分析的允许误差：允许误差愈小，样品的最低可靠重量愈大.2.普通样品的加工流程包括哪些步骤？首先是样品的粗碎，一般将样品粒度碎到厘米级、过筛、混匀，得到样品粒径，根据缩分公式得出所需样品的最低可靠重量，缩分出这部分重量，将其余的弃去；接着进行样品的中碎，过筛、混勻，根据缩分公式计算出最低可靠重量,缩分出这部分重量，将剩余的部分样品做成粗副样；最后是细碎，然后过筛、混匀，将得到的样品分成两份，将一部分具有足够代表性的样品用于实验分析，另一部分作为副样。
粗碎：过筛，混匀，缩分--鄂式破碎机中碎：过筛，混匀，缩分一对辊破碎机细碎：过筛，混匀一盘磨机，球磨机，棒磨机过筛过程：网目：表示标准筛的筛孔尺寸的大小。
在泰勒标准筛中，所谓网目就是54厘米(1英寸)长度中的筛孔数目，并简称为目。
混匀过程：圆锥法，翻滚法缩分过程：四分法，分样器法3.怎样避免样品加工环节的污染？在样品采样、包装、运输和碎样等过程中，样品都可能发生玷污。
如：用胶布(有锌)和磁漆(颜料)等在标本上编号，可能引入锌、铅、铬等元素，特别对小块样品的分析结果影响较大。
指导书-测试技术实验
测试技术基础实验说明书北京航空航天大学机械学院机械制造实验室实验一光栅传感器测位移实验１）.实验目的１.了解光栅传感器的基本结构、特点、工作原理。
２.掌握光栅传感器测量位移的原理及方法。
２）．实验原理光栅位移传感器由光源、聚光灯、标尺光栅、指示光栅和光电元件组成。
光源发出的光线经过透镜照射在光栅上，再通过光栅照射在光电元件上，把光信号转换成电信号。
光栅测量位移的工作原理是基于莫尔条纹现象。
两块栅距w相同，黑白宽度相同的长光栅，当它们的刻线面彼此平行互相靠近，且沿刻线方向保持成一个很小的夹角θ时，由于遮光效应或光的衍射作用，在a-a线上，两块光栅的黑色刻线相交，透光缝隙相重，因此形成一条亮带。
在b-b线上，一块光栅上的黑色刻线正好将另一块光栅的透光部分挡住，形成一条暗带。
这些明暗相间的条纹就是所谓的莫尔条纹。
当光栅透过的光线越多，光电元件的输出越大，当光栅透过的光线越少，输出信号与位移间的关系可近似的用正弦函数表示。
即： V=Vo+VmSin(2πx/w)式中：V --光电元件输出的电压信号；Vo--输出信号中的平均直流分量；Vm--输出正弦信号的幅值； W --栅距。
X --两光栅间的瞬时相对位移量。
由上式可见，光电元件的输出电压的大小反映了光栅瞬时位移量的大小，从而实现了位移量向电量的转换。
在实际应用中，被测物体的移动方向是经常改变的，而莫尔条纹的明暗变化只与位移有关，而与位移方向无关，为了辨别位移的方向必须增加一个观测点，然后根据两个观测点输出信号U1、U2间的相位关系来定位移的方向。
当光栅正向运动时，U1超前U2 90度，当光栅反向运动时，U2超前U1 90度，利用这一特点，便可构成简单的辨向电路。
通常采用的是“四倍频辨向电路”。
所谓四倍频电路是一种位置细分法，就是使正弦信号在0度、90度、180度、270度都有脉冲输出，可使测量精度提高四倍。
将辨向电路输出信号（Y 1、Y2）送到加、减计数电路进行记数，再通过译码驱动电路，将位移量显示出来。
《软件测试技术》-知识点整理
一、软件测试的定义软件测试是一个过程或一系列过程，用来确认计算机代码完成了其应该完成的功能，不执行其不该有的操作。
1．软件测试与调试的区别？（1）测试是为了发现软件中存在的错误；调试是为证明软件开发的正确性。
（2）测试以已知条件开始，使用预先定义的程序，且有预知的结果，不可预见的仅是程序是否通过测试；调试一般是以不可知的内部条件开始，除统计性调试外，结果是不可预见的。
（3）测试是有计划的，需要进行测试设计；调试是不受时间约束的。
（4）测试经历发现错误、改正错误、重新测试的过程；调试是一个推理过程。
（5）测试的执行是有规程的；调试的执行往往要求开发人员进行必要推理以至知觉的"飞跃"。
（6）测试经常是由独立的测试组在不了解软件设计的条件下完成的；调试必须由了解详细设计的开发人员完成。
（7）大多数测试的执行和设计可以由工具支持；调式时，开发人员能利用的工具主要是调试器。
2．对软件测试的理解？软件测试就是说要去根据客户的要求完善它.即要把这个软件还没有符合的或者是和客户要求不一样的，或者是客户要求还没有完全达到要求的部分找出来。
（1）首先要锻炼自己软件测试能力，包括需求的分析能力，提取能力，逻辑化思想能力，即就是给你一个系统的时候，能够把整个业务流程很清晰的理出。
（2）学习测试理论知识并与你锻炼的能力相结合。
（3）想和做。
想就是说你看到任何的系统都要有习惯性的思考；做就是把实际去做练习，然后提取经验。
总结测试用例，测试计划固然重要，但能力和思想一旦到位了，才能成为一名合格的软件测试工程师。
二、软件测试的分类1．按照测试技术划分（1）白盒测试：通过对程序内部结构的分析、检测来寻找问题。
检查是否所有的结构及逻辑都是正确的，检查软件内部动作是否按照设计说明的规定正常进行。
--结构测试（2）黑盒测试：通过软件的外部表现来发现错误，是在程序界面处进行测试，只是检查是否按照需求规格说明书的规定正常实现。
《测试技术》题库讲解
《测试技术》题库讲解填空：0-1、测试技术包含了________和_______两⽅⾯内容。
0-2、测试系统通常由__________、_____________、及__________所组成。
1-1、如果所测试的信号不随时间变化,这种测试称为_________测试，如果所测试的信号随时间变化很快，这种测试称为_________测试.1-2、周期信号的频谱具有以下三个特点：____________、__________、____________。
1-3、描述周期信号的数学⼯具是__________；描述⾮周期信号的数学⼯具是__________。
1-4、周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有和特性。
1-5、某信号能够⽤明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为。
1-6、数字信号是指时间和幅值都具有特性的信号。
2-1、测试装置的特性可分为_______特性和________特性。
2-2、测试装置的静态特性指标有_______及________等。
2-3、测试装置在稳态下，输出信号变化量和输⼊信号变化量之⽐称之为装置的___________。
2-4、测试装置输出信号的拉⽒变换和输⼊信号的拉⽒变换之⽐称为装置的___________。
2-5、测试装置输出信号的付⾥叶变换和输⼊信号的付⾥叶变换之⽐称为装置的_________。
2-6、测试装置实现不失真测试，但有时间延迟t0的条件是：装置幅频特性A(ω)=_________;相频特性Ψ(ω)=_____________。
2-7、对装置的动态特性进⾏测试，可⽤和两种⽅法进⾏测试。
2-8、⼆阶系统的固有频率越_____，系统响应赶快影响其超调量的因素是⼆阶系统的______。
2-9、⼀阶系统的动特性参数是，为使动态响应快，该参数。
ω2-10、⼀阶装置的时间常数τ越，其响应速度越快；⼆阶装置的固有频率0越，其⼯作频带越宽。
2-11、测量装置的特性描述有态特性描述和特性描述。
《测试技术和信号处理》教学大纲和基本要求
《测试技术和信号处理》课程教学大纲与基本要求1.信号及其描述（1）教学目的和要求：熟悉信号的分类方法和分类结果；掌握周期信号的特点和分析方法，建立频谱的概念；掌握非周期信号的特点和分析方法；掌握随机信号的特点和描述方法，了解平稳性和各态历经性的概念；掌握随机信号的主要特征参数的求法及意义；熟悉各种典型信号的频谱的特点和求法。
（2）教学内容：信号的分类与描述：信号的分类；信号的描述方法。
周期信号的描述：周周期信号的频域描述；周期信号的特征参数描述。
非周期信号的描述：傅里叶变换；傅里叶变换的主要性质；几种典型信号的频谱。
随机信号的描述：随机信号的概念及分类；随机信号的主要特征参数。
（3）本章重点：频谱的概念，各种信号的频谱的特点；周期信号的傅氏级数展开；非周期信号的傅氏变换。
难点：频谱的概念；傅氏变换的性质的应用，计算。
2.测试系统的基本特性（1）教学目的和要求：熟悉测试系统的基本组成；熟悉线性系统的主要性质；掌握测试系统静态特性的概念和描述方法；掌握测试系统动态特性的概念和数学描述方法；掌握传递函数、频响函数、脉冲响应函数、阶跃响应函数的概念和特点；掌握一、二阶系统的频响函数（幅频、相频）、阶跃响应函数的概念（公式、图）、特点、并能进行有关计算；掌握实现不失真测试的条件；熟悉一、二阶系统的动态特性参数对测试结果的影响。
（2）教学内容：概述：测试系统与线性系统；线性系统及其主要性质；测试系统的特性。
测试系统的静态特性：非线性度；灵敏度；分辨力；回程误差；漂移。
测试系统的动态特性：传递函数；频响函数；脉冲响应函数；环节的串联和并联；一阶、二阶系统的动态特性。
测试系统在典型输入下的响应：测试系统在任意输入下的响应；测试系统在单位阶跃输入下的响应；测试系统在单位正弦输入下的响应。
实现不失真测试的条件：不失真测试的概念；实现不失真测试的条件；装置特性对测试的影响。
（3）本章重点：测试装置的静态和动态特性的概念及描述方法；频响函数的求法及应用；一阶、二阶系统的动态特性；不失真测试的条件。
《测试技术》课后习题答案解析
《测试技术》课后习题答案解析解：（1）瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。
（2）准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。
（3）周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解：x(t)=sin2t f的有效值（均方根值）：2/1)4sin41(21)4sin41(21)4cos1(212sin1)(1000022=-=-=-===⎰⎰⎰TffTTtffTTdttfTdttfTdttxTxTTTTrmsππππππ解：周期三角波的时域数学描述如下：（1）傅里叶级数的三角函数展开：0 T0/2-T0/21x(t)t. ... ..⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(2222)(nTtxTttTAAtTtTAAtx21)21(2)(12/2/2/=-==⎰⎰-TTTdttTTdttxTa⎰⎰-==-2/002/2/0cos)21(4cos)(2TTTndttntTTdttntxTaωω⎪⎨⎧===Λ,5,3,142sin422222nnnnπππ，式中由于x(t)是偶函数，tnsinω是奇函数，则tntxsin)(ω也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=nb0。
因此，其三角函数展开式如下：其频谱如下图所示：（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：Aϕ⎰-=2/2/0sin)(2TTndttntxTbω∑∞=+=122cos1421)(ntnntxωπ∑∞=++=122)2sin(1421ntnnπωπ(n=1, 3, 5, …）单边幅频谱单边相频谱)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ0 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：用傅里叶变换求频谱。
《测试技术》习题答案
绪论1 .举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2.测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。
3. 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。
（1）测试系统方框图如下：（2）各部分的作用如下：●传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；●信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；●信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；●信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。
●模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。
求正弦信号的绝对均值和均方根值。
2 .解(1)(2)5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。
现乘以余弦函数cosω0t（ω0>ωm）。
在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cosω0t称为载波。
试求调幅信号的f(t)cosω0t傅氏变换，并绘制其频谱示意图。
又：若ω0<ωm将会出现什么情况？解：(1)令(2) 根据傅氏变换的频移性质，有：频谱示意图如下：(3) 当ω0<ωm时，由图可见，出现混叠，不能通过滤波的方法提取出原信号f(t)的频谱。
1. 已知信号的自相关函数，求该信号的均方值。
解：（1）该信号的均值为零，所以；（2）；（3）；2 .求的自相关函数.其中解：瞬态信号的自相关函数表示为：3. 求初始相角为随机变量的正弦函数的自相关函数，如果，（1）具有圆频率为历经随机过程。
贾民平《测试技术》习题标准答案
绪论1 .举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2. 测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型实验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。
3. 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。
（1）测试系统方框图如下：（2）各部分的作用如下：传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；●信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；●信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；●信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。
●模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。
4.测试技术的发展动向是什么?传感器向新型、微型、智能型方向发展；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；参数测量与数据处理向计算机为核心发展；第一章1求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|c n|-ω和ϕ-ω图。
解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 .求正弦信号的绝对均值和均方根值。
解(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱。
解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。
测试技术知识要点22
测试技术知识要点：正确：1.2.调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数使其按被测信号的规律变化以利于信号的放大与传输。
3.虚拟仪器比传统仪器以及微处理器为核心的智能仪器有更强的数据分析处理功能。
4.传感器技术，计算机技术与通信技术一起构成了现代信息的三大支柱。
5.6.7.8.各态历经随机过程是平稳随机过程。
9.霍尔元件所产生的霍尔电势取决于原件所在磁场的磁感应强度。
10.如果采样频率不能满足采样定理就会引起频谱混叠。
11.一台仪器的重复性好但测得的结果并不准确这是由于存在系统误差的缘故。
12.相敏检波器是一种能鉴别信号相位和极性而不能放大信号的检波器。
13.有限个周期信号的和形成新的周期信号，其频谱一定是离散的。
14.调幅波是频率不变而幅值发生变化的已调波。
15.一个信号不能在时域或频域上都是有限的。
16.由同一种材料构成的热电偶即使两端点温度不等也不会形成热电势。
17.对多次测量的数据取算术平均值就可以减少随机误差的影响。
错误：1.为提高测试精度传感器的灵敏度越高越好.2.根据压电效应在压电材料的任何一个表面施加力时均会在相应的表面产生电荷。
3.若将四个承受应力的应变片作为全桥的四个臂则电桥输出地电压一定比仅用一个应变片大四倍。
4.传递函数表征系统的传递特性并反映其物理结构因此传递函数相同的系统其物理结构亦相同。
5.如果隔振台对低频激励起不了明显的隔振作用但对高频激励却有很好的隔振作用那么隔振台是高通滤波器。
6.周期信号的谐波分量是依一定的规律集中在一些离散的频率上非周期信号则是依一定的密度分布在负无穷到正无穷的连续频带内。
7.最小二乘法求参考直线的基本思想是使剩余误差的和为最小。
8.测量小应变时应选用金属丝应变片，测量大应变时应选用半导体应变片。
9.交流电桥的输出信号经放大后直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。
10.测量系统的固有频率越高其灵敏度越高。
11.相关函数和相关系数一样都可以用它们数值的大小来衡量两函数的相关程度。
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二、信号的自相关函数
1、信号的自相关函数定义为：
Rx
lim
T
1 T
T
0
xt xt
dt
2、相关函数估计 实际中，相关处理是用数字技术完成的， 对于信号的有限数字序列x(n)，n=0,1,….N-1 相关函数估计为:
Rx r
1 N
N 1
xnxn
典型信号的Rxx 自相关分析的应用
应用领域：振动测试、测距、声发射探伤，等等
提取周期性信号
信号的互相关函数
定义
互相关函数估计
A
互相关函数性质
周期信号：
同频相干，
不同频不相干
0
应用1：相关滤波
随机信号：
t
应用2：相关测速
应用3：相关测距
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
不同频不相干
应用1：相关滤波
随 应机 用R信2：号x相：关测速
X
2 0
2
cos( )
X 应用3：相关测距 2 0
800
Hale Waihona Puke 2机械工程测试技术 相关分析及其应用
基本概念2）当x(t)为随机信号
信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
Rx() 在 =0 处取最大值 当 →∝时， Rx() →0()
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
3）几种典型信号的自相关函数 见书中表5－14
自相关函数是区别信号类型的非常有 效的手段
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
自相关函数性质 周期信号的Rxx
其频率与时域信号x(t)的频率相同，
随机信号的Rxx 典型信号的Rxx
幅值与原信号有关，但丢失了原信号的相位信
自相关分析的应用 提取周期性信号
息。
信号的互相关函数
定互义相关函x数(估t)计 X 0 sin(t )
互相关函数性质
周期信号： 同频相干，
X 0 40
《机械工程测试技术》
授课：刘辉 山东建筑大学 机电学院
2006年4月
机械工程测试技术
相关分析及其应用 基本概念
§5－3 相关分析及其应用
信号的自相关函数
定义
一、基本概念
自相关函数估计 相关分析也称为时差域分析，用来分析：
自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx
一个信号在一定时移 前后之间的关系（自相关函数） 两个信号在一定时移 前后之间的关系（互相关函数）
例如：当采样频率＝250Hz，时间长度
＝10秒
Rx r
1 N
N 1
xnxn r
n0
信号数字序列长度N＝2500
相关分析点数 r 的最大值＝2500
机械工程测试技术
相关分析及其应用 基本概念
3、自相关函数的性质
信号的自相关函数
定义 自相关函数估计
1）若信号x(t)是周期性的，Rx()也是周期性的，
4、自相关分析的应用——相关滤波 是检测混淆在随机信号中的确定性信号的 有力工具
如果x(t)＝n ( t ) ＋h ( t ) n(t)为噪声信号，h(t)为独立信号，两者互
不相关 则x(t)的自相关函数为这两部分各自的自相
关函数之和 Rx（）＝ Rn（）＋ Rh（）
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
n0
r
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距
数据处理演示1——自相关处理 随机信号：最大幅值181
正弦信号s1－5Hz，幅值40
机械工程测试技术 相关分析及其应用 基本概念 信号的自相关函数 定义 自相关函数估计 自相关函数性质 周期信号的Rxx 随机信号的Rxx 典型信号的Rxx 自相关分析的应用 提取周期性信号 信号的互相关函数 定义 互相关函数估计 互相关函数性质 周期信号： 同频相干， 不同频不相干 应用1：相关滤波 随机信号： 应用2：相关测速 应用3：相关测距