完整版现代测试技术课件
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现代测试技术课件
性能测试可以发现系 统的瓶颈和性能问题， 保证系统的可用性和 响应速度。
性能测试的分 类
包括负载测试、压力 测试、容量测试等不 同类型的性能测试。
性能测试的实 施流程
包括性能需求分析、 测试环境准备、测试 场景设计和性能报告 分析等多个步骤。
真实设备测试
1
什么是真实设备测试？
真实设备测试是在实际硬件设备上进行的
1 什么是安全测试？
安全测试是评估和验证软 件系统的保密性、完整性 和可用性的过程。
2 为什么需要安全测试？ 3 安全测试的分类
安全测试可以找出系统中 的漏洞和弱点，帮助组织 保护敏感数据和防止潜在 的安全威胁。
包括网络安全测试、应用 程序安全测试、数据安全 测试等不同类型的安全测 试。
4 安全测试的实施流程
Байду номын сангаас
为什么需要 API测试？
API测试可以保证API 的功能和性能，确保 应用程序之间的正常 通信。
API测试的重 要性
通过API测试，可以 发现和修复潜在的错 误以及改进API的可 用性和稳定性。
API测试的实 施流程
包括接口文档分析、 测试用例设计、接口 自动化测试和性能测 试等多个阶段。
安全测试
现代测试技术课件
现代测试技术是指应用于软件测试过程中的一系列现代化的工具、技术和方 法。了解现代测试技术的发展历程以及各种测试方法对于成功实施软件测试 至关重要。
自动化测试
什么是自动化测试？
自动化测试是使用工具和脚本自动执行测试任 务的方法，提高测试效率和准确性。
自动化测试的种类
包括单元测试、集成测试、界面测试等不同层 级和类型的自动化测试。
为什么需要真实设备测试？
性能测试的分 类
包括负载测试、压力 测试、容量测试等不 同类型的性能测试。
性能测试的实 施流程
包括性能需求分析、 测试环境准备、测试 场景设计和性能报告 分析等多个步骤。
真实设备测试
1
什么是真实设备测试？
真实设备测试是在实际硬件设备上进行的
1 什么是安全测试？
安全测试是评估和验证软 件系统的保密性、完整性 和可用性的过程。
2 为什么需要安全测试？ 3 安全测试的分类
安全测试可以找出系统中 的漏洞和弱点，帮助组织 保护敏感数据和防止潜在 的安全威胁。
包括网络安全测试、应用 程序安全测试、数据安全 测试等不同类型的安全测 试。
4 安全测试的实施流程
Байду номын сангаас
为什么需要 API测试？
API测试可以保证API 的功能和性能，确保 应用程序之间的正常 通信。
API测试的重 要性
通过API测试，可以 发现和修复潜在的错 误以及改进API的可 用性和稳定性。
API测试的实 施流程
包括接口文档分析、 测试用例设计、接口 自动化测试和性能测 试等多个阶段。
安全测试
现代测试技术课件
现代测试技术是指应用于软件测试过程中的一系列现代化的工具、技术和方 法。了解现代测试技术的发展历程以及各种测试方法对于成功实施软件测试 至关重要。
自动化测试
什么是自动化测试？
自动化测试是使用工具和脚本自动执行测试任 务的方法，提高测试效率和准确性。
自动化测试的种类
包括单元测试、集成测试、界面测试等不同层 级和类型的自动化测试。
为什么需要真实设备测试？
现代分析测试技术PPT课件
气相色谱分析法 高效液相色谱分析
分子质谱分析 原子质谱分析
现代分析测试技术
热分析法 放射化学分析法
14
概
述
按仪器的用途可分为：
1.成分分析类（原子、离子、分子、基团） 如：原子吸收光谱、
红外光谱、X射线衍射等。
2.结构分析类（原子结构、分子结构、晶体结构、微观结构）如：
红外光谱、X射线衍射、透射电镜等。
现代分析测试技术
19
概述部分的要求
1. 了解现代物质分析、仪器分析的概念 2. 掌握现代物质分析有哪几大类分析方法 3. 掌握物相、元素、微观分析的区别 4. 了解现代物质分析的特点、应用范围
现代分析测试技术
20
课堂复习
1. 现代物质分析常用方法（按照原理）有_________、 __________、
• 《仪器分析原理》何金兰等，21教材，科学出版社（2002）
现代分析测试技术
3
其它参考书
物相、元素分析与微观分析的区别
重要
劣质食盐
NaCl KCl Na2SO4 K2SO4
物相
NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4
元素
Na、K、 Cl、 S、O
微观
现代分析测试技术
4
元素分析结果的表征形式:
10
概
述
重要
2. 现代分析测试技术的分析方法
按仪器的工作 原理可分为：
分析方法 （工作原理）
光学分析法 电化学分析法 色谱分析法 质谱分析法 其现代它分分析测析试技方术法 （如：热分析法） 11
光学分析法----按原理分类
重要
光谱法：测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收、散
现代测试技术讲义PPT.
种相平 衡过程
简历的结构在很大程度上反映了应聘者组织和沟通能力。结构合理的简历都比较简练，一般不超过两页。通常应聘煮 了强调自己近期
瑞利分馏——由各种瑞利过程引起的同 的工作，书写教育背景和工作经历时往往采取从现在到过去的时间排列方式。相关经历常被突出表述。其实，书写简历并没有一定规
格，只要通顺易懂即可。
研究这两种作用是稳定同位素地质研究的一个重要组成 部分。
一、同位素分馏
（一）同位素分馏——是指在一系统中，元素的 同位素以不同的比值分配到两种物质或物相中 的现象。
一种元素的各同位素由于其质量差异而 引起物理—化学性质差异，因此在物理—化学 和生物化学过程中，这种差异使共存于同一体 系中的某种物质富集较轻的同位素，而另一种 物质富集较重的同位素；
第二章 同位素地球化学的基本原理
§ 2.1 基本概念 § 2.2 同位素组成的变化机理 § 2-3 同位素组成及表示方法
§ 2.1 基本概念
1、 同位素——指原子核内质子数相同，中子数不同的 一类原子，由于这些原子的质子数相同，因而具有基 本相同的化学性质，在化学元素周期表中占有同一位 置。
2、 同位素分类 （1） 放射性同位素——原子核不稳定，能自发
例如，高温下H2S，SO2共存体系中（封闭）同 位素交换反应使SO2富集较重的34S，H2S富 集较轻的32S。
（二）两种物质间同位素分馏的程度以同 位素分馏系数α 表示，分馏系数又称分离系数。
同位素分馏系数——两种物质间同位素分 馏的程度又称为分馏系数。
αA-B = RA / RB RA , RB 分别表示两种物质 中的同位素比值。
（2）重元素的稳定同位素地球化学
锶 Sr、钕 Nd、铅Pb等质量较大， 87
《现代检测技术》课件
02
电学检测技术如电导率法、伏安 法等，可以检测出食品中的农药 残留、重金属含量等有害物质， 保障食品安全。
化学检测技术在环境监测中的应用
化学检测技术利用化学反应原理，可以对环境中的污染物 进行定性和定量分析。
化学检测技术如分光光度法、色谱法等，可以对大气、水 体、土壤等环境中的有害物质进行监测，为环境保护提供 科学依据。
质勘探等领域。
声学检测技术包括超声检测、声发 射检测和次声检测等。
声学检测技术的发展趋势是高精度 、高分辨率和高灵敏度，如超声相 控阵技术和激光超声技术的应用。
电学检测技术
01
电学检测技术是指利用电学原 理对被检测对象进行测量和检
验的技术。
02
电学检测技术具有测量精度高 、稳定性好和可靠性高等优点 ，广泛应用于电子元器件和集 成电路的缺陷检测等领域。
总结词
现代检测技术的应用涉及数据安全、设备安全和人身安全等问题。
详细描述
数据泄露、设备损坏和人身伤害等安全问题给现代检测技术的应用 带来了风险和挑战。
解决方案
建立完善的安全管理制度，加强数据加密、设备维护和人员安全培 训等工作，确保技术应用的安全可靠。
技术人才培养问题
总结词
现代检测技术需要高素质的技术人才进行研发和应用。
技术应用成本问题
总结词
现代检测技术的应用成本较高，给企 业带来经济压力。
详细描述
解决方案
政府和企业可以共同投资研发，降低 技术应用成本；同时，可以通过租赁 、共享设备等方式降低企业一次性投 入成本。
高昂的设备购置成本、维护成本和人 员培训成本使得一些企业在应用现代 检测技术时犹豫不决。
技术应用安全问题
详细描述
目前市场上高素质的技术人才供不应求，成为制约现代检 测技术发展的瓶颈。
电学检测技术如电导率法、伏安 法等，可以检测出食品中的农药 残留、重金属含量等有害物质， 保障食品安全。
化学检测技术在环境监测中的应用
化学检测技术利用化学反应原理，可以对环境中的污染物 进行定性和定量分析。
化学检测技术如分光光度法、色谱法等，可以对大气、水 体、土壤等环境中的有害物质进行监测，为环境保护提供 科学依据。
质勘探等领域。
声学检测技术包括超声检测、声发 射检测和次声检测等。
声学检测技术的发展趋势是高精度 、高分辨率和高灵敏度，如超声相 控阵技术和激光超声技术的应用。
电学检测技术
01
电学检测技术是指利用电学原 理对被检测对象进行测量和检
验的技术。
02
电学检测技术具有测量精度高 、稳定性好和可靠性高等优点 ，广泛应用于电子元器件和集 成电路的缺陷检测等领域。
总结词
现代检测技术的应用涉及数据安全、设备安全和人身安全等问题。
详细描述
数据泄露、设备损坏和人身伤害等安全问题给现代检测技术的应用 带来了风险和挑战。
解决方案
建立完善的安全管理制度，加强数据加密、设备维护和人员安全培 训等工作，确保技术应用的安全可靠。
技术人才培养问题
总结词
现代检测技术需要高素质的技术人才进行研发和应用。
技术应用成本问题
总结词
现代检测技术的应用成本较高，给企 业带来经济压力。
详细描述
解决方案
政府和企业可以共同投资研发，降低 技术应用成本；同时，可以通过租赁 、共享设备等方式降低企业一次性投 入成本。
高昂的设备购置成本、维护成本和人 员培训成本使得一些企业在应用现代 检测技术时犹豫不决。
技术应用安全问题
详细描述
目前市场上高素质的技术人才供不应求，成为制约现代检 测技术发展的瓶颈。
现代测试的技术ppt课件
6
分析化学的发展及仪器分析的产生
第一次变革
从16世纪天平的发明到20世纪初物理化 学溶液理论（特别是四大反应的平衡理论） 的发展，分析化学引入了物理化学的理论， 也形成了自身的理论。因此，这次变革的 标志是，分析化学从单纯的操作技术变成 为一门学科。
7
分析化学的发展及仪器分析的产生
第二次变革 20世纪中期，由于科学技术的进步，特
放射分析法——利用物质的放射性。它包 括同位素稀释法、活化分析法等。
15
定量分析的评价指标
定量分析是仪器分析的主要任务之一。对于一 种方法的好坏评价可利用其精密度、准确度、 灵敏度、检出限及校准曲线的线性范围等指标 进行评价。
16
定量分析的评价指标——精密度
精密度是指使用同一种方法，对同一样品进行 多次测定所得结果的一致程度，包括重复性和 再现性等。
20
定 量是被分测析物的质评的价浓指度标与—仪—器校响准应曲信线号的关系曲
线，用标准物质或溶液绘制。
线性范围——校准曲线的直线部分所对应 的被测物质的浓度。一般，好的分析方法应 有较宽的线性范围。
。
21
参考资料
1. 《仪器分析》，赵藻潘等编，高等教育出版社，1990年； 2. 《仪器分析教程》，北京大学化学系仪器分析教程组编，
北京大学出版社，1997年； 3. 《仪器分析原理》，方惠群等编，南京大学出版社，1994
年； 4. 《仪器分析》，邓勃等编，清华大学出版社，1991年； 5. 《仪器分析》，赵文宽等编，高等教育出版社，2001年； 6. 《 Principles of Instrumental Analysis 》, D. A. Skoog and J.
14
仪器分析方法——其它
分析化学的发展及仪器分析的产生
第一次变革
从16世纪天平的发明到20世纪初物理化 学溶液理论（特别是四大反应的平衡理论） 的发展，分析化学引入了物理化学的理论， 也形成了自身的理论。因此，这次变革的 标志是，分析化学从单纯的操作技术变成 为一门学科。
7
分析化学的发展及仪器分析的产生
第二次变革 20世纪中期，由于科学技术的进步，特
放射分析法——利用物质的放射性。它包 括同位素稀释法、活化分析法等。
15
定量分析的评价指标
定量分析是仪器分析的主要任务之一。对于一 种方法的好坏评价可利用其精密度、准确度、 灵敏度、检出限及校准曲线的线性范围等指标 进行评价。
16
定量分析的评价指标——精密度
精密度是指使用同一种方法，对同一样品进行 多次测定所得结果的一致程度，包括重复性和 再现性等。
20
定 量是被分测析物的质评的价浓指度标与—仪—器校响准应曲信线号的关系曲
线，用标准物质或溶液绘制。
线性范围——校准曲线的直线部分所对应 的被测物质的浓度。一般，好的分析方法应 有较宽的线性范围。
。
21
参考资料
1. 《仪器分析》，赵藻潘等编，高等教育出版社，1990年； 2. 《仪器分析教程》，北京大学化学系仪器分析教程组编，
北京大学出版社，1997年； 3. 《仪器分析原理》，方惠群等编，南京大学出版社，1994
年； 4. 《仪器分析》，邓勃等编，清华大学出版社，1991年； 5. 《仪器分析》，赵文宽等编，高等教育出版社，2001年； 6. 《 Principles of Instrumental Analysis 》, D. A. Skoog and J.
14
仪器分析方法——其它
现代测试技术课件 01_绪论
传统编程语言 .Visual C++ .Visual Basic .C++ Builder .Delphi等等
PC机/工作站
(1) PC-DAQ数据采集卡
利用计算机扩展槽和外部接口，将信号测量硬件设计为计算机插 卡或外部设备，直接插接在计算机上，再配上相应的应用软件， 组成计算机虚拟仪器测试系统。这是目前应用得最为广泛的一种 计算机虚拟仪器组成形式。这类卡按功能可分为A/D卡、D/A卡、 数字I/O卡、信号调理卡、图象采集卡、运动控制卡等。
记录显示仪器：对信号进行记录、显示等。
（2）标准通用接口型
各种仪器模块由数据总线通过标准接口卡组成大型 测试系统。包括RS232、GPIB、VXI、PXI等总线。以 GPIB总线为例说明标准通用接口测试系统框图：
数据总线
GPIB 接口 卡 仪 器 n 子 系 统 计 算 机
仪 器 1 子 系 统
仪 器 2 子 系 统
香港理工AGV模型
（1）工业自动化中的应用 c) 生产加工过程监测
切削力传感器，加工 噪声传感器，超声波 测距传感器、红外接 近开关传感器等。
密歇根大学数字化工厂
（2）流程工业设备运行状态监控
在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上 扬子石化50MW热电机组监测系统 设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在 阳逻电厂300MW汽轮机组监测系统 荆门电厂200MW机组监测系统 线监测系统。
现代测试技术
主讲：丁晖 实验：孔忻 郭福田 汤晓君 白洁 骆一平
课程基本情况
院级平台课程，省级精品课程；
1996年设立，面向电气工程学院本科生授课；
课内学时：32学时，实验学时：16学时；
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。
ppt课件
22
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。
ppt课件
ppt课件 37
（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。
ppt课件
38
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。
ppt课件 10
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
ppt课件
11
（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。
ppt课件 15
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；
现代检测技术PPT精品课件
现代检测技术
• 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学 量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等
用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技 术。
• 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上 的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱
信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于 远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动 连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算 机连接、记录和处理数据。
• 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与 被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把 热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。
2021/3/1
7
常用热电偶种类
• 贵13金00属℃（，1短）期铂可铑测10-温--铂16热0电0℃偶（S）长期测温可测 （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—
• 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与 作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。
• 压磁元件及工作原理：
2021/3/1
15
• 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕 组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4 间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外 力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的 磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭 合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动 势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、 B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大； C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变， 此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、 D区域闭合，并与绕组W34交链，从而在二次侧绕 组中感应出电动势E。作用力F越大。转移磁通越 多，E也越大，F和电流I或电压U呈线性关系
• 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学 量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等
用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技 术。
• 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上 的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱
信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于 远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动 连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算 机连接、记录和处理数据。
• 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与 被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把 热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。
2021/3/1
7
常用热电偶种类
• 贵13金00属℃（，1短）期铂可铑测10-温--铂16热0电0℃偶（S）长期测温可测 （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—
• 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与 作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。
• 压磁元件及工作原理：
2021/3/1
15
• 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕 组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4 间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外 力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的 磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭 合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动 势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、 B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大； C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变， 此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、 D区域闭合，并与绕组W34交链，从而在二次侧绕 组中感应出电动势E。作用力F越大。转移磁通越 多，E也越大，F和电流I或电压U呈线性关系
《现代测试技术》课件
信号发生器能够产生各种波形信号，如正 弦波、方波、三角波等，并且可以调节信 号的幅度、频率和相位等参数。
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。
05
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。
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。
05
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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Vi2 )
可得放大器前级的差模增益AVD1和共模增益AVC1
AVDI
R1
RW RW
R2
AVCI 0
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.5 仪器（仪用）放大器
仪器放大器前级的差模 增益AVD和共模增益AVC
AVD
R1 RW RW
R2
R4 R3
AVC
R6 R5 R6
R3 R4 R3
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
三、集成运算放大器的最主要参数： 开环增益A 闭环增益Af 差模开环直流电压增益（差模增益）AVD 共模开环直流电压增益（共模增益）AVC 输入失调电压VI0 输入失调电流II0 共模抑制比KCMR = 差模增益AVD/共模增益AVC
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
四、 应用集成运放应注意的事项 (1) 调零消除失调误差
“调零”技术是使用运放时必须掌握的。调 零的原理是，在运放的输入端外加一个补偿电压， 以抵消运放本身的失调电压，达到调零的目的。 有些运放已经引出调零端，只需要按照器件的规 定，接入调零电路进行调零即可。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
频率；交流与直流。 传感器输出结构形式有：直接、电桥、差分等；
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2 信号放大 2.2.1 概述 一、什么是测量放大电路？
在测量控制系统中，用来放大传感器输出的 微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量 放大电路，亦称仪用放大电路。
工程测试中所遇到的信号，多为100kHz以下 的低频信号，在大多数的情况下，都可以用放大 器集成芯片来设计放大电路。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
二、对测量放大电路的基本要求： ①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ②一定的放大倍数和稳定的增益； ③低噪声； ④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂
移； ⑤足够的带宽和转换速率； ⑥高共模输入范围和高共模抑制比 ⑦可调的闭环增益； ⑧线性好、精度高； ⑨成本低。
1 Vic 2 (Vi1 Vi2 ) Vid (Vi2 Vi1 )
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
V0
( R4 R3 R4
R1 R2 R1
R2 R1
)Vic
1 ( R4 2 R3 R4
R1 R2 R1
R2 R1
)Vid
AVCVic AVDVid
式中
AVC
( R4 R3 R4
K CMR
1 AVD
4
上式表明，电阻的误差越小，差动增益
AVD越大共模抑制比越高。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
输入电阻：
rid 2R1 ric (R1 R2 ) / 2
难以避免的缺点：
1. 输入阻抗低 2. 共模抑制比低 3. 工艺性差
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
R4 R3
因此，三运放电路的共模抑制比在电阻匹配精度相同的
情况下，要比基本差动放大器高 倍。由此可见，由
三运放组成的差动放大器具有高共模抑制比、高输入阻
抗和可变增益等一系列优点，它是目前测控系统和仪器
仪表中最典型的前置放大器。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.5 仪器（仪用）放大器
(1
R2 R1
)uI 1
(1
R4 R3
)uI 2
28
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路 串联差分式输入仪用放大器
R1 R2 R4 R3
uO
(1
R4 R3
)( uI 1
uI 2 )
(1
R4 R3
)uI
双端输入，输入电阻为无穷大。
29
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.6 可变增益放大器
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.7 隔离放大器 1. 采用集成的线性光电耦合放大器 2. 采用集成前置放大器和线性光电耦 合放大器在一起的大规模集成电路
3. 采用数字信号隔离技术
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
组成及符号
R2
隔离器
R1
－
ud
输入 放大器
uo
uc
＋
R1
R2
2.2.7 隔离放大电路 什么是隔离放大电路？
隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间 没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有 公共的接地端。
应用于何种场合？ 隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某
些测控系统（如生物医学人体测量、自动化试验 设备、工业过程控制系统等）中，能在噪声环境 下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
现代测试技术
Modern testing and measurement technology
苏州科技学院 电子与信息工程学院
电子科学技术系 潘敬熙
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
第2章 测试信号转换处理电路
本章学习要求： 理解信号放大、信号滤波、信号运算、信号
集成运算放大器可以作为一个器件构成各种 基本功能的电路。这些基本电路又可以作为单元 电路组成电子应用电路。
同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗 很低的特点，广泛用于前置放大级。
高输入阻抗电路常应用于传感器的输出阻抗 很高的测量放大电路中。如电容式、压电式传感 器的测量放大电路。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
调制解调以及电桥等各种测试信号转换处理电路 的基本原理，掌握其参数设计方法。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.1 概述 2.1.1对测试信号进行转换处理的目的： 1.传感器输出的信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、
记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻 抗变换。 2.有些传感器输出的是电参量，需要转换成电信号才能进行 处理。 3.有些传感器输出的是电信号，但信号中混杂有干扰噪声， 需要去掉噪声，提高信噪比。 4.某些场合，为便于信号的远距离传输等原因，需要对传感 器测量信号进行调制解调处理。
Af
R2 R1
反馈电阻R2值不能太大，否则会产生较大的噪声及漂移， 一般为几十千欧至几百千欧。R1的取值应远大于信号源 Ui的内阻。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
交流反相放大电路 Af= –R2 / R1 R3= R2 C1：隔直电容 C3：旁路电容，防止振荡
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
一、电桥
电桥的作用：将电阻R(应变片)、电感L、电容C等 电参数变为电压ΔU或电流ΔI信号后输出。
b
a 、c两端接电
Z1
源Ui，称供桥端；
b、d两端接输出 a
Z2 c Uo
电压Uo，称输出 端。
Z4
Z3
d
Ui
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
1. 电桥的分类 ➢ 根据桥臂阻抗性质的不同为 :
同相放大器输入阻抗ri+ ri+= ri(1+AF) 同相放大器输出阻抗ro+ ro+= ro/(1+AF)
教材约定：在涉及同相放大器的输入阻抗时，均 以ri+来表示，即指同相放大器所具有的最低在 107Ω以上的输入电阻，而不器刻意指明其具体 的数值。
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.3 反相放大器 闭环增益：
R4 (1 4 ) R3 (1 3 ) R4 (1 4 )
R2 (1 2 ) R1 (1 1 )
在最坏的情况下，即所有的电阻都取最大的误差值， 并且取最不利的方向，可得最大的共模电压增益(忽略 高阶小量)
AVC
4
1 R1
R2
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
共模抑制比KCMR为
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路 串联差分式输入仪用放大器
输入信号加于两个运放的同 相输入端，差分输入电阻近 似为两个运放的共模输入电 阻之和，提高了输入电阻。
uI uI1 uI 2
利用迭加原理， uI1、uI 2分别作用于输入端
uO
R4 R3
uO1
(1
R4 R3
)uI 2
R4 R3
输出 Riso 放大器
－ ＋
uiso
Ciso
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
原理框图
浮置电源
浮置电源
－
输入 ＋
输入 放大器
V
LED 光耦合器
输 出 输出 放大器
－
输入
输入调制 放大器
输出解调 输出 放大器
b) 光电耦合
＋
耦合变压器
a) 变压器耦合
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路 常见的几种光电耦合器的内部电路
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2.2.6 可变增益放大器
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.6 可变增益放大器
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.6 可变增益放大器
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.2.6 可变增益放大器
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
现代测试技术第2章 测试信号转换与处理电路
2.1.2传感器接口电路形式 传感器按集成程度分为传统传感器和智能传感器。 按有无能量输出分为无源传感器和有源传感器（智能传
感器一般都是有源传感器）。 按输出信号性质分为模拟传感器和数字传感器。 传感器主要变化参数有：电阻、电感与电容。 传感器输出信号主要形式有：电压、电流（或电荷）与