目录
1.前言 (2)
2．正文 (3)
2.1应变测试技术概述 (3)
2.1.1应变量测的原理. (3)
2.1.2应变量测的方法 (3)
2.1.3.应用`最广泛的电阻应变计的构造，性能及使用技术。 (3)
2.1.4应变量测技术中的温度补偿技术 (6)
2.1.5．应变测点的布置技术 (6)
2.2应变测试技术的发展 (6)
2.2.1.我国近年来应变测试技术的发展 (6)
2.2.2．浅谈对应变测试技术的展望 (7)
3.结束语 (8)
4.参考文献 (8)
应变测试技术概述及发展
100607224 许嘉琳南京林业大学土木工程学院
摘要：大多数的试验与检测中都要用到应变测试技术。应变测试技术简单说来就是用应变计测出试件在一定长度范围内的长度变化，再由长度变化和应变的关系求出应变值。电阻应变计是最主要的一种应变计，测点的选择，应变片的粘贴，以及温度补偿技术是应变计使用技术的重要组成部分。近年来应变测试技术有了很大发展，与虚拟技术的结合将使它拥有更广阔的前景。
关键词：应变量测技术，概述内容，电阻应变计，使用技术，发展与前景。Title: The simple present and development of strain measurement
technology
Abstract: Most experiments and tests have to use strain measurement technology. To put it
simply, strain measurement technology is using strain gauges to measure length changes within a certain distance, and then get strain values by relationships in length changes and strain. Resistant strain gauge is the most important strain gauge. It’s using technology includes choosing measuring points, pasting strain gauges , and the temperature compensation technology. Recent years , strain measuring technology developed quickly .It will have a more broad prospect combined with the virtual technology.
Key words:strain measurement technology; simple present; resistant strain gauge; using technology; development and prospect.
1.前言
在土木工程结构试验中,试件作为一个系统,所受到的外部作用(如力,位移,温度等)是系统的输入数据,试件的反应,如应变,应力,裂缝,位移,速度,加速度等是系统的输出数据.通过对输入与输出数据的量测,采集和分析处理,可以了解试件系统的分析特性,从而对结构的性能作出定量的评价.为了采集到准确可靠的数据,应该采用正确的量测方法,选用可靠的量测仪器设备.应变量测是结构试验量测中最重要的内容,掌握应变测试技术,了解构件的应力分布情况,特别是结构控制截面处应变的最大值及应力分布,对于建立强度计算理论或验证设计是否合理,计算方法是否正确等,都有重要的意义.
2．正文
2.1应变测试技术概述
2.1.1应变量测的原理.
结构在外力作用下,内部产生应力,不同部位的应力值是评定结构工作状态的重要指标,也是建立结构理论的重要依据.直接测定构件截面的应力值目前还没有较好的方法,一般的方法是先测定应变,而后通过应力应变的关系测定应力.应变的量测,通常是在预定的标准长度范围内,量测长度变化增量的平均值,由应变和长度的关系求得应变,这就是应变测量的原理.所以,应变的量侧实际上是量测标距和变化增量.标准长度原则上应尽量小,特别是对于应力梯度较大的结构和应力集中的测点.但对某些非均质材料组成的结构,应有适当的范围.一般要求应变计标距不小于20cm.对于钢材等均质材料，应变计标距可取小一些。
2.1.2应变量测的方法
测试结构应变应力的方法很多，常用到的应变传感器有电阻式应变计，振弦式应变计，近年来光纤应变计技术得到了发展，在结构测试中也有了一定的应用。电阻应变计能将工程构件上的应变，即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器（又称电阻应变片），简称为应变计。振弦式应变计是一种用振弦来进行测量的应变传感器，其最大的优点是传感器结构简单，工作可靠，输出信号为标准的频率信号，所有非常方便计算机处理或代手段的电路调理。
2.1.
3.应用`最广泛的电阻应变计的构造，性能及使用技术。
电阻应变计的工作原理
电阻应变计习惯称为电阻应变片, 简称应变计或应变片. 出现于第二次世
界大战结束的前后,已经有六十多年的历史。电阻应变计的应用范围十分广泛,适用的结构包括航空,航天器,原子能反应堆,桥梁,道路,大坝以及各种机械设备,建筑物等;适用的材料包括钢铁,铝,木材,塑料,玻璃,土石,复合材料等各种金属及非金属材料.并且,它不仅适用于室内实验,模型实验,还可以在现场对实际结构或部件进行测量,这些特点是任何一种传感元件或传感器所不能比拟的. 另外, 它在对结构和设备的安全监测方面也有广泛的应用前景.电子应变计是一种用途广泛的高精度力学量传感元件,其基本任务就是把构件表面的变形量转变为电信号,输入相关的仪器仪表进行分析.在自然界中,除超导外的所有物体
都有电阻,不同的物体导电能力不同.物体电阻的大小与物体的材料性能和几何形状有关,电阻应变计正是利用了导体电阻的这一特点.电阻应变计的最主要组成部分是敏感栅.敏感栅可以看成为一根电阻丝,其材料性能和几何形状的改变会引起栅丝的阻值变化.
将电阻应变计安装在构件表面，构件在受载荷后表面产生的微小变形（伸长或缩短），会使应变计的敏感栅随之变形,应变计的电阻就发生变化,其变化率和安装应变计处构件的应变ε成比例。测出此电阻的变化，即可按公式算出构件表面的应变，以及相应的应力。敏感栅的栅长一般为0.2～100毫米，电阻为60～1000欧（最常用的为120欧和350欧），测量范围为几微应变至数万微应变（με，1微应变=10-6毫米／毫米）。
电阻应变计的结构
电阻应变计主要由敏感栅,基底,覆盖层及引出线所组成,敏感栅用粘合剂粘在基底和覆盖层之间.一种丝绕式应变计的典型结构如下图所示. 敏感栅是用合金丝或合金箔制成的栅.它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化.由于它非常灵敏,故称为敏感栅.它由纵栅与横栅两部分组成,纵栅的中心线称为应变
计的轴线.敏感栅的尺寸用栅长 L(横栅为圆弧形时,指两端圆弧内侧之间的距离;横栅为直线形时,则为两端横栅内侧之间的距离)和栅宽 B(在与纵轴垂直的方向上,敏感栅外侧之间的距离)表示,栅长尺寸一般为 0.2~100 毫米。敏感栅示意图如下图所示。
电阻应变片的结构
敏感栅的尺寸
电阻应变计的使用技术
电阻应变量测作为电测方法，具有许多优点，但是应严格按照要求操作使用，才能发挥其优点，否则将适得其反。
（1）应变计粘贴技术
应变计是传感原件，粘贴的质量好坏对量测数据影响很大，粘贴技术要求十分严格。要求测点基底平整，清洁，干燥，粘结基底的电绝缘性，化学稳定性及工艺性能良好，粘贴强度高，温湿度影响小。粘贴的具体步骤如下：
1）应变片检查分选，其中包括外观检查和阻值检查。外观检查借助放大镜肉眼检查，电阻应变片无气泡，霉斑，锈点，栅极应平直，整齐，均匀。阻值检查用万用电表检查，用单臂电桥测量电阻值并分组，要求无短路或断路。
2）测点处理。测点检查，检查测点处表面情况，测点应平整，无缺陷，无裂缝。打磨，用砂皮或磨光机打磨，要使表面平整，无锈，无浮浆，并不使截面减少。接下来清洗，用棉花蘸丙酮或酒精清洗，要求棉花干擦时无污染物.
3）应变计粘贴。首先进行胶打底，用环氧树脂打底，要求胶层厚度
0.05~0.1mm，硬化后用砂皮磨平。接下来进行测线定位，用铅笔等在测点上
画出纵横中心线，要求纵线要与应变方向一致。然后上胶，用镊子夹应变计引出线，在背面上一层薄胶，测点也涂上薄胶，将片对准放上，要求测点上十字中心线与应变计上的标志应对应。挤压，在应变计上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水，要求胶层应尽量薄，并注意应变计位置不滑动。最后加压，快干胶粘贴，用手指轻压一到两分钟，其他则适当方法加压一到两小时。要求胶层应尽量薄，并注意应变计位置不滑动.
4）固化处理。首先自然干燥，在室温十五摄氏度以上，湿度百分之六十以下一到两天，使胶强度达到要求。如果气温低，湿度大，则在自然干燥12小时后用人工加温（红外线灯照射或电吹风），加热温度不超过50摄氏度，受热应均匀。
5）粘贴质量检查，包括外观检查，阻值检查，绝缘度检查。外观检查应借助放大镜肉眼检查，确定应变计无气泡，粘贴牢固，方位准确。阻值检查，用万用电表检查应变计，要求无短路和断路，用单臂电桥量应变计阻值，要求电阻值应与粘贴前基本相同。绝缘度检查，用兆欧表检查应变计与试件绝缘度，一般量测应在50兆欧以上，恶劣环境或长期观测应大于500兆欧。
6）导线连接。应变计引出线底下贴胶布或胶纸，保证引出线不与试件形成短路。固定点设置，用胶固定端子或用胶布固定电线，保证电线轻微拉动时，引出线不断。导线焊接，用电烙铁把引出线与导线焊接，焊点应圆滑，丰满无虚焊等。
7）防潮防护，，根据环境条件，贴片检查合格接线后，加防潮防护处理。
防护一般用胶类防潮剂浇注或加布带绑扎。
2.1.4应变量测技术中的温度补偿技术
粘贴在试件测点上的应变片所反映的应变值，除了试件受力的变形外，通常还包括试件与应变片受影响而产生的变形和由于试件材料与应变片的温度膨胀系数不同而产生的变形等。结构试验中常采用温度补偿方法加以消除。常用的消除温度影响的方法有两种：
温度补偿应变片法。选一个与试件材质相同的温度补偿块，用以试件工作应变片及相同的工艺粘贴，量测时放在试件同一温度场中，用同样导线连接在工作臂上。根据电桥邻臂输出相减的原理，达到温度效应所产生的应变得以消除的目的。这个粘贴在温度补偿块上，只发生温度效应的应变片称为温度补偿片，这种方法称为温度补偿应变片法。
应变片温度互补偿法。某些检测结构或构件，存在着机械应变值相同，但应变符号相反。比例关系已知，温度条件又相同的2个或4个测点，可以将这些应变片按照符号不同，分别接在相应的邻臂上，这样在等臂的条件下，既都是工作应变片，又互为补偿。
温度自补偿应变片法。即使用一种敏感栅的温度影响能自动消除的特殊应变片，目前国外已有应用于测定混凝土内部应力的大标距自补偿应变片。
2.1.5．应变测点的布置技术
测点一般布置在最不利截面的应力最大处，如最大弯距截面的上下表面；剪力最大截面的中间高度处或弯距剪力同时都较大处。对于钢筋混凝土结构，受拉区混凝土在出现裂缝后就退出工作，应在受拉区主筋上布置应变片。可采用预埋应变片法和预埋木块两种方法。板壳结构上各点均受双向拉力，且主应力方向一般未知，每个测点应布置3个应变计，若采用电阻应变片则可采用各种应变花。四片直角和四片等角的应变花多一片应变片，可任选其中三片的应变值算处主应力，另一片用作校核。当板壳结构本身及荷载都对称时，通常只需在半跨内布置测点。进行框架结构试验时，需测定三个以上截面的应变。对于公路和铁路桥涵和反应堆压力容器等大体积混凝土结构，常常要测定混凝土内部的应力分布。
2.2应变测试技术的发展
2.2.1.我国近年来应变测试技术的发展
我国的动静态应变测试系统的发展和应用大致可分为三个阶段，第一阶段为我国解放初期的50年代的十多年里，比起国外约落后十余年，表现为当时没有
专门的生产厂商，使用单位也很少，直到50年代末，由上海华东电子仪器厂会同有关高等院校（如上海交通大学，同济大学等）科研单位联合研制了用电子管式放大器，如59型静态应变仪，YJ-5型静态电阻应变仪，YJD-1型静动态电阻应变仪和YD-4型动态应变仪，它们的共同点是体积大而自重重，温漂和时漂大，可测应变量程范围小，动态信噪比大、抗干扰和稳定性差，指零读数法、手动作电容和电阻予调平衡操作十分繁杂等等，虽然这些电阻应变仪可解决一时教学科研的需要，由于上述先天的不足，影响到应变测试的应用和普及。
第二阶段，在70到90年代，国内外由于数字电路和小型集成电路的出现，应变电测放大器开始向直流供桥，数字显示和测读方向发展，首先提出的为132位数字静态应变仪，如“YJ-18”和“YDR-3”型再发展到142位的“YJ28A”型静态电阻应变仪，他们共同特点是把原为交流供桥，改为直流或方波供桥，从而去除了交流电桥中的电容预调平衡和载波解调等电路，对于动态应变放大器，推出了多通道多机型，动态响应较高如“YD-21”和“YDR-3
”型，它们的主机频率一般小于10 KHZ ，通道数可到8路。
第三阶段是从上世纪90年代中到现在，他是随着我国不断深入改革开放和国内外微电子集成电路的大量涌现，尤其是电子计算机及其相应的软件开发和运用，促使我国应变测试系统的振兴。江苏东华测试技术有限公司，凭借着该公司首先重视应变测试系统产品的研制，为紧跟市场的需要，相继研发DH3815N、DH1816DH3818型静态应变测试分析系统，该系统使用范围宽，既有全桥，半桥和1/4桥供电阻应变计及传感器接入方式，可方便地对“力”、“压力”、“位移”、“转角”等物理量进行高精度实时测量，该公司高新科技的产品中，选用专用高性能继电器，配合专业的电路设计，消除了测点切换时产生的接触电势变化对测量精度的影响。使用方便，具有对每个测点分别自动平衡，还可以对应变计19 的灵敏系数、导线电阻、桥路方式，以及各种桥式传感器灵敏度等参数设计，可对测试系统进行自动修正。稳定性好，采取了先进的隔离技术，合理的接地措施，使系统具有极强的对恶劣环境抗干扰能力，确保了长期工作的稳定性。
2.2.2．浅谈对应变测试技术的展望
应变测试技术未来的发展，必须充分利用“虚拟仪器技术”，进一步发挥以计算机软硬件技术，自动控制技术、传感器技术、现代信号处理技术、现代网络技术、数值方法技术为支撑，创造依据用户各类特殊需要的人机对话界面，用事先设计出的实验程序，用闭环方式由计算机来测控实现对整个实验全过程和数据处理，从而大大的减轻实验研究所花费的人力和物力，且能提高测试精度，21世纪是网络时代，信息时代，信息技术的高速发展为应变测试技术提供了强有力的平台，应该借助这个平台，是应变测试技术更加强大，更加成熟。
3.结束语
应变检测技术是结构试验与检测中非常重要的部分，数据的采集和分析都离不开应变检侧技术。可以说，应变检测技术的发展推动着结构试验与检测技术的发展。本文对应变检侧技术，尤其是电阻应变计作了较为详细的分析，同时也对它近年来的发展和未来的展望进行了简单的阐述。从对它的学习中我了解了应变计的基本原理，基本构造，和主要的使用技术，对我以后的学习和试验有很大的帮助。同时，我也从中锻炼了自己的动手能力和操作能力，试验与检测是离不开实际操作的。在以后的学习中，我也会多动脑，多动手，不断地认识世界和提升自我。
4.参考文献
[1]《土木工程结构试验与检测》，周明华，东南大学出版社2010.3
[2]《土木工程结构试验》，姚谦峰，中国建筑工业出版社，2008.5.
[3]《电阻应变测试系统的发展和应用技术》，李炳生，同济大学土木工程与结构试验研究所
[4] 电阻应变仪，“中华人民共和国国家计量鉴定规程” JJG623-2005
2005-09-03实施国家质量监督检验总局发布。
[5] “从电阻应变仪新老鉴定规程的对比看新规程的进步”范佩芳、李炳生，2006年第10期。
[6]“应变测试方法对比”，百度文库
[7]“电阻应变计的原理及使用”，百度文库
测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 姓名：赵新 班级：机械5-1班 学号： 10号
测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 概述 测试是测量与试验的简称。 测量内涵：对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵：是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、功能、可靠性、维修性、适应性、保障性、反应能力等进行测量和度量的研究过程。 试验与测量技术是紧密相连，试验离不开测量。在各类试验中，通过测量取得定性定量数值，以确定试验结果。而测量是随着产品试验的阶段而划分的，不同阶段的试验内容或需求则有相对应的测量设备和系统，用以完成试验数值、状态、特性的获取、传输、分析、处理、显示、报警等功能。 产品测试是通过试验和测量过程，对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量、特性等做数值测定工作，是取得对试验对象的定性或定量信息的一种基本方法和途径。 测试的基本任务是获取信息。因此，测试技术是信息科学的源头和重要组成部分。 信息是客观事物的时间、空间特性，是无所不在，无时不存的。但是人们为了某些特定的目的，总是从浩如烟海的信息中把需要的部分取得来，以达到观测事物某一本值问题的目的。所需了解的那部分信息以各种技术手段表达出来，提供人们观测和分析，这种对信息的表达形式称之为“信号”，所以信号是某一特定信息的载体。 信息、信号、测试与测试系统之间的关系可以表述为：获取信息是测试的目的，信号是信息的载体，测试是通过测试系统、设备得到被测参数信息的技术手段。 同时，在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价，并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统（含软、硬件）确保军事装备和产品达到规定动作的要求，以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性，减少对维修人力和其它资源要求，降低寿命周期费用，并为管理提供必要的信息。 全寿命过程又称为全寿命周期，是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分，各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段：初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰（退役）。我国将全寿命周期划分为5个阶段：论证、研制、生产、使用、退役。 这五个阶段都必须采用试验、测量技术，并用试验手段，通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此，测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域，测试技术具有极其重要地位。 美军武器装备在试验与评定管理中，对试验与评定的类型分为：研制试验与评定、使用试验与评定、多军种试验与评定、联合试验与评定、实弹试验、核防护和生存性试验等类。 但最主要的和最重要的是研制性试验与评定、使用试验与评定两种。试验与评定是系统研制期间揭示关键性参数问题的一系列技术，这些问题涉及技术问题（研制试验）；效能、实用性和生存性问题（使用试验）；对多个军种产生影响问题（多军种联合试验）；生存性和杀伤率（实弹试验）等。但核心是研制性试验与评定及使用性试验与评定，主要解决军工产品在研制过程中的技术问题和使用的效能、适应性和生存性问题。 研制试验与评定是为验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验与评定，通过研制试验与
应变应变率超声测量技术 应变( strain) , 是指心肌发生形变的能力, 即心肌长度的变化值占心肌原长度的百分数, 公式为: s=（l - lo）/lo=Δl/lo 式中l 为心肌纤维长度变化后( 收缩或者舒张) 两点之间的瞬时距离, l o 为心肌纤维长度变化( 收缩或者舒张) 前两点之间的原始距离, ?l 为两点之间距离的变化值, s 为该心肌纤维的应变。s 为负值代表心肌纤维缩短或者变薄, 为正值代表心肌纤维延长或者增厚。 应变率( strain rate) 是指心肌发生形变的速度, 是心肌运动在超声束方向上的速度梯度, 即局部两点之间的速度差除以两点之间的距离, 公式表示为: SR =（va - v b）/d 其中, SR 即距离为d 的两点间心肌的应变率, v a 和vb 指距离为d 的两点的心肌缩短速度,。 一．多普勒组织成像技术（Doppler Tissue Imaging,DTI）是在传统的探查心腔内血流的彩色多普勒仪器的基础上改变多普勒滤波系统，出去血流产生的高速低振幅的频移信号，保留心肌运动产生的低速高振幅的频移信号，并经相关系统处理以彩色编码显示出来，能定量测量室壁运动速度。 超声的组织多普勒成像（TDI）能够在高帧频的情况下提供实时的局部速度信息，同时在二维模式下具有高的轴向和足够的侧向分辨率，可以实时测量心肌各点的运动速度，根据两点间的运动速度变化和距离变化得到心肌的应变率，但目前此种方法还仅限于显示纵行心肌的运动。众所周知，心肌的机械运动是一种螺旋扭转运动，这与心肌纤维独特的螺旋状排列结构有关，而这种心肌纤维结构在心室扭转
运动中起到关键作用，它使心脏在心动周期中发生纵向、环向和径向三个方向的运动，每种运动对心脏功能都有很大的影响。因此TDI技术测定应变及应变率具有其局限性。 局限性：多普勒组织成像技术运用多普勒原理，存在于多普勒血流显像相似的局限性，多普勒声束与心肌运动方向间夹角，心脏在心动周期中的整体运动，呼吸运动，仪器增益调节等均可影响其测量结果。 二．速度向量成像(velocity vector imaging,VVI)应变率可以通过心肌运动速度计算得出： SR = (Va - Vb)/d， 单位：1/s，其（V a?V b）表示a、b两点的即时组织速度差，d 表示两点之间的即时距离。 心肌运动示意图 因此，测得了心肌即时的组织速度，就可以求得心肌应变力和应变率，以二维动态图像为基础（而不是使用组织多普勒的方法），利用室壁追踪技术来测定组织动速度，从而创建了全新的心肌矢量应变力和应变率成像方法。在二维动态图像上，操作者手动描记心内膜后，设备以图像亮度为基础逐个象素自动分析和补偿心脏的局部运动平移，拉长和增厚）并获得瞬时速度，速度在二维图像上以矢量方式叠加显示，箭头长度表示速度的大小，箭头方向表示运动方向（图一）。 图一心肌运动向量图 根据从二维图像所获得的组织速度，可以通过室壁追踪技术求得心肌全切面、扇区、节段和各点的应变力、应变率等，并将其以彩色
测试测量技术发展趋势 0 评级 | 0.00 out of 5 打印 概览 作者：徐赟, 技术市场工程师, NI 中国分公司 30多年来，作为测试测量行业的创新者和虚拟仪器技术的领导者，National Instruments一直致力于为工程师和科学家们提供一个通用的软硬件平台，用于科技应用和工程创新。伴随着测试需求的多样化和复杂化，这种以软件为核心的测试策略正逐渐成为行业主流的技术，并得到广泛的应用，在提高效率的同时降低测试成本。在新兴商业技术不断涌现的今天和未来，测试测量行业正呈现出五个重要的发展方向。 目录 1.趋势一：软件定义的仪器系统成为主流 2.趋势二：多核/并行测试带来机遇和挑战 3.趋势三：基于FPGA的自定义仪器将更为流行 4.趋势四：无线标准测试的爆炸性增长 5.趋势五：协议感知（Protocol-Aware）ATE将影响半导体的测试 趋势一：软件定义的仪器系统成为主流 如今的电子产品(像iPhone和Wii等)已越来越依重于软件去定义产品的功能。同样的，在产品设计和客户需求日益复杂的今天，用于测试测量的仪器系统也朝着以软件为核心的模块化方向发展，使得用户能够更快更灵活的将测试集成到设计过程中去，进一步减少了开发时间。 通过软件定义模块化硬件的功能，用户可以快速实现不同的测试功能，并应用定制数据分析算法和创建自定义的用户界面。相比于传统仪器固定的功能限制和只是“测试结果”的呈现，以软件为核心的模块化仪器系统能够赋予用户更多的主动权，甚至将自主的知识产权(IP)应用到测试系统中。(见图1) 在业界，被认为是最保守的客户之一的美国国防部在2002年向国会提交的报告中指出下一代测试系统(NxTest)必须是基于现成可用商业技术(COTS)的模块化的硬件，并同时强调了软件的能动作用。最新的合成仪器(Synthetic Instrumentation)的概念也无非是经过重新包装的虚拟仪器技术，将软件的开放性和硬件的模块化重新结合在了一起。
无损检测技术原理与应用 安全工程1401班 2014074201 1无损检测技术的定义及发展概况 随着中国科学和工业技术的发展，高温、高压、高速度和高负荷已成为现代化工业的重要标志。但它的实现是建立在材料高质量的基础之上的。必须采用不破坏产品原来的形状，不改变使用性能的检测方法，以确保产品的安全可靠性，这种技术就是无损检测技术。无损检测技术不损害被检测对象的使用性能，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料，零部件，结构进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。目的是为了评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命，检测设备在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便及时发现问题，保障设备安全[1]。 无损检测技术是机械工业的重要支柱，也是一项典型的具有低投入、高产出的工程应用技术。可能很难找到其他任何一个应用学科分支，其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。美国前总统里根在发给美国无损检测学会成立20周年的贺电中曾说过，(无损检测)能给飞机和空间飞行器、发电厂、船舶、汽车和建筑物等带来更高的可靠性，没有无损检测(美国)就不可能享有目前在飞机、船舶和汽车等众多领域和其他领域的领先地位。作为一门应用性极强的技术，只有与国家大型工程项目结合，解决国家大型和重点工程项目中急需解决的安全保障问题，无损检测技术才能有用武之地和广阔的发展空间[2]。 我国无损检测技术的快速发展得益于经济的快速发展和国家综合实力的快速增强。近十年来，我国经济一直处于快速发展期，无损检测事业也处于蒸蒸日上的局面，其总体形势和水平已是十年前无法比拟。在我国各工业部门和国防单位，我国无损检测工作者取得了令世人瞩目的成绩[2]。 2无损检测技术的基本类型及其原理 目前常用的无损检测类型主要有超声检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测和红外检测技术五种，本文选取其中3种检测技术对其基本原理和应用进行简单的讲述，选取超声波检测技术和红外检测技术这两种检测技术进行
应变测试方法 电阻应变测试 1.电阻应变测量技术是用电阻应变片测量构件的表面应变，再根据应力—应变关系确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。 用电阻应变片测量应变的过程： 2.分类： （1）静态测量：对永远恒定的载荷或短时间稳定的载荷的测量。（2）动态测量：对载荷在2～1200HZ范围内变化的测量。 3.电阻应变测量方法的优点 （1）测量灵敏度和精度高。其最小应变读数为1με（微应变，1με=10-6 ε）在常温测量时精度可达1~2%。 （2）测量范围广。可测1με~20000με。 （3）频率响应好。可以测量从静态到数十万赫的动态应变。（4）应变片尺寸小，重量轻。最小的应变片栅长可短到0.178毫米，安装方便，不会影响构件的应力状态。 （5）测量过程中输出电信号，可制成各种传感器。 （6）可在各种复杂环境下测量。如高、低温、高速旋转、强磁
场等环境测量。 4.电阻应变测量方法的缺点 （1）只能测量构件的表面应变，而不能测构件的内部应变。 （2）一个应变片只能测构件表面一个点沿某个方向的应变，而不能进行全域性测量。 电阻应变片 1.电阻应变片的工作原理 由物理学可知：金属导线的电阻率为 当金属导线沿其轴线方向受力变形时（伸长或缩短），电阻值会随之发生变化（增大或减小），这种现象就称为电阻应变效应。 将上式取对数并微分，得： 2.电阻应变片的构造 电阻应变片由敏感栅、引线、基底、盖层、粘结剂组成。其构造如图所示 L R=A ρdR d dL dA R L A ρρ=+-dR d (12)R ρμερ =++
3.电阻应变片的分类 电阻应变片按敏感栅材料不同可分为金属电阻应变片和半导体应变片。其中金属电阻应变片分为： (1)丝绕式应变片:敏感栅是用直径为0.01~0.05 毫米的铜镍合金或镍铬绕制而成。 优点：基底、盖层均为纸做成，价格便宜，易安装。 缺点：其横向效应大，测量精度较差，应变片性能分散。 (2)短接式应变片:将金属丝平行排成栅状， 端部用粗丝焊接而成。 优点：横向效应小，制造时敏感栅形状易保证，测量精度高。缺点：焊点多，疲劳寿命较低。 (3)箔式应变片:敏感栅采用的是0.002~0.005毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔，采用刻图制板、光刻及腐蚀等工艺制作。 优点： ①制造技术能保证敏感栅尺寸准确、线条均匀，可以制成任意形状，以适应不同的测量要求； ②敏感栅截面为薄而宽的矩形，其表面积即粘合面积大，传递试件应变性能好； ③横向效应好，可忽略；
目录 1.前言 (2) 2．正文 (3) 2.1应变测试技术概述 (3) 2.1.1应变量测的原理. (3) 2.1.2应变量测的方法 (3) 2.1.3.应用`最广泛的电阻应变计的构造，性能及使用技术。 (3) 2.1.4应变量测技术中的温度补偿技术 (6) 2.1.5．应变测点的布置技术 (6) 2.2应变测试技术的发展 (6) 2.2.1.我国近年来应变测试技术的发展 (6) 2.2.2．浅谈对应变测试技术的展望 (7) 3.结束语 (8) 4.参考文献 (8)
应变测试技术概述及发展 100607224 许嘉琳南京林业大学土木工程学院 摘要：大多数的试验与检测中都要用到应变测试技术。应变测试技术简单说来就是用应变计测出试件在一定长度范围内的长度变化，再由长度变化和应变的关系求出应变值。电阻应变计是最主要的一种应变计，测点的选择，应变片的粘贴，以及温度补偿技术是应变计使用技术的重要组成部分。近年来应变测试技术有了很大发展，与虚拟技术的结合将使它拥有更广阔的前景。 关键词：应变量测技术，概述内容，电阻应变计，使用技术，发展与前景。Title: The simple present and development of strain measurement technology Abstract: Most experiments and tests have to use strain measurement technology. To put it simply, strain measurement technology is using strain gauges to measure length changes within a certain distance, and then get strain values by relationships in length changes and strain. Resistant strain gauge is the most important strain gauge. It’s using technology includes choosing measuring points, pasting strain gauges , and the temperature compensation technology. Recent years , strain measuring technology developed quickly .It will have a more broad prospect combined with the virtual technology. Key words:strain measurement technology; simple present; resistant strain gauge; using technology; development and prospect. 1.前言 在土木工程结构试验中,试件作为一个系统,所受到的外部作用(如力,位移,温度等)是系统的输入数据,试件的反应,如应变,应力,裂缝,位移,速度,加速度等是系统的输出数据.通过对输入与输出数据的量测,采集和分析处理,可以了解试件系统的分析特性,从而对结构的性能作出定量的评价.为了采集到准确可靠的数据,应该采用正确的量测方法,选用可靠的量测仪器设备.应变量测是结构试验量测中最重要的内容,掌握应变测试技术,了解构件的应力分布情况,特别是结构控制截面处应变的最大值及应力分布,对于建立强度计算理论或验证设计是否合理,计算方法是否正确等,都有重要的意义.
《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信息在信号之中。 2.描述周期信号的数学工具是（傅氏级数）。 3.傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（振幅） 4.关于信息和信号，下面的说法正确的是（信号是信息的载体）。 5.多种信号之和的频谱是（C随机性的）。 6.下列信号中，（C ）信号的频谱是连续的。C?=。一"‘?sin CO o t 7.不能用确定函数关系描述的信号是（随机信号）。 8.复杂的周期信号的频谱是（A离散的）。 9.数字信号的特性是（时间、幅值上均离散）。 10.下列函数表达式中，（B ）是周期信号。B. X0 = 5sin20^+10cosl0^ （-OO
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答 案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
试验检测人员继续教育低应变检测技术自测答案 第1题 空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为 答案:B 第2题 低应变反射波法检测中，用加速度计测得的原始信号是，实际分析的曲线是 A.加速度加速度 B.加速度速度 C.速度加速度 D.速度速度 答案:B 第3题 低应变反射波法检测时，每个检测点有效信号数不宜少于个，通过叠加平均提高信噪比 答案:C 第4题 当桩进入硬夹层时，在实测曲线上将产生一个与入射波的反射波 A.反向 B.奇数次反射反向，偶数次反射同向 C.同向 D.奇数次反射同向，偶数次反射反向 答案:A 第5题
低应变反射波法检测中，桩身完整性类别分为类 答案:D 第6题 低应变反射波法所针对的检测对象，下列哪个说法不正确 A.工程桩 B.桩基 C.基桩 D.试桩 答案:B 第7题 对某一工地确定桩身波速平均值时，应选取同条件下不少于几根Ⅰ类桩的桩身波速参于平均波速的计算 答案:D 第8题 低应变反射波法计算桩身平均波速的必要条件是 A.测点下桩长、桩径 B.测点下桩长、桩顶相应时间、桩底反射时间 C.测点下桩长、成桩时间 D.桩径、桩顶相应时间、桩底反射时间 答案:B 第9题 低应变反射波法在测试桩浅部缺陷时，激振的能量和频率要求 A.能量小，频率低 B.能量大，频率高 C.能量小，频率高 D.能量大，频率低答案:C 第10题 港口工程桩基动力检测规程中，“检测波波形有小畸变、波速基本正常、桩身有轻微缺陷、对桩的使用没有影响”描述，应判为桩
自动检测技术的应用与发展 摘要 在当今经济全球化高速发展的时代，随着工业自动化技术的迅猛发展，自动检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业，是自动化科学技术的一个格外重要的分支科学。众所周知，自动检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。 自动检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段，对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。本文首先介绍自动检测系统的概念，其次通过自动检测系统的各个组成部分，详述系统的工作原理，介绍了自动检测系统组建的概念、结构以及在组建中所使用的关键技术。以此为铺垫，进而深入探讨自动检测技术在各领域间的应用与推广。 关键词：自动检测系统应用发展 第一章自动检测系统的概念与组成 自动检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术，是一种依赖仪器仪表，涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。与传统检测技术相比，这一技术可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰，减轻人员的工作压力，从而保证了被检测对象的可靠性，因此自动检测技术已经成为社会发展不可或缺的重要部分。自动检测技术主要有
两项职责，一方面，通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容；另一方面，将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围，从而制定相关决策。检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程进行修正，使废次品与反修品率降至最低，保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。 传统的检测和检验主要依赖人，并且主要靠手工的方式来完成。传统的检验和检测是在加工制造过程之后进行，一旦检出废次品，其损失已发生。基于人工检测的信息，经常包含人的误差影响，按这样的信息控制制造过程，不仅要在过程后才可以实施，而且也会引入误差。自动检测是以多种先进的传感技术为基础的，且易于同计算机系统结合，在合适的软件支持下，自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。 1.1检测与检验的概念 检测是指为确定产品、零件、组件、部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试、测量等质量检测活动，检测有3个目标： ①实际测定产品的规定质量我及其指标的量值。 ②根据测得值的偏离状况，判定产品的质量水平，确定废次品。 ③认定测量方法的正确性和对测量活动简化是否会影响对规
二OO 八—二OO 九学年第一学期期末考试 机械工程测试技术A 卷 标答 （2006级机自专业 用） 1． 测试系统的基本构成有哪些？（6分） [答案要点] 测试系统基本构成包括：传感器、信号调理和信号显示与记录。 如上图所示。 2. 周期信号与非周期信号谱的各自特点是什么？(8分) [答案要点] 周期信号的频谱特点是： 1） 离散谱； 2） 谱线仅出现在基波和各次谐波频率处； 3） 幅值谱各频率分量的幅值随频率的升高而减小。 非周期信号的频谱特点是： 1) 连续谱； 2) 各频率分量的幅值随频率的升高而趋于无穷小，但保持一定的比例关系。 3. 为什么进行体温测量时，需要将体温计与身体保持接触三分钟？(8分) [答案要点] 温度计是一阶惯性系统；其阶跃响应为1t y e τ -=-，系统达到稳态的时间与系统的时间常数τ 有关，当t =4τ时，系统的输出值与稳态响应值仅相差2%，当t 越大，系统的输出值与稳态响应值的误差就越小。 4． （1）从功率谱中读出信号的主要频率成分（5分） [答案要点] 主要频率有f1=60Hz, f2=120Hz, f3=138Hz, f4=175Hz (可估读) （2）从时域信号波形图中读出其主要参数（5分） [答案要点] 周期 T=0.03s 最大值A=4.8 V ( 可估读)
5．测量的本质和基本前提是什么？（8分） [答案要点] 测量是采集和表达被测量并与标准作比较的过程。 测量的基本前提有：1）被测的量必须有明确的定义； 2）测量标准必须通过协议事先确定。 6. 电感式传感器有哪些类型，任选一种，画出其结构图，简述其工作原理，画出转换测量电路，并举例说明其典型应用。(16分) [答案要点] 1）电感式传感器有下列类型： 2）结构图：例可变磁阻型电感传感器有气隙型、截面型和螺管型，其结构如下： 3）工作原理： 2 2 2 W S W L R μ δ δ == ，间隙δ，铁芯截面积S，线圈匝数W的变化，带来了电感L的变化。 4）转换电路：交流电桥，变压器式电桥，LC振荡电路，（图略） 5）典型应用。略 7．[答案要点] 1）应变片布置示意图4’
电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
电子测量论文 题目：电子测量技术现状及发展趋势姓名： 班级： 学号：
摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发，阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距，进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场，同时，也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI
目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) （一）总线接口技 术 (2) （二）软件平台技 术 (3) （三）专家系统技 术 (3) （四）虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)
前言 中国电子测量技术经过40多年的发展，为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流，中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路，特别是经过“九五”期间的发展，我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展，为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念，面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。
电力电缆故障测试技术及应用的概述 发表时间：2017-09-21T10:49:37.033Z 来源：《电力设备》2017年第13期作者：张涛 [导读] 摘要：随着国民经济的快速发展和城市建设规划的迫切需要，电力电缆的应用迅速增长，从而导致电缆故障明显增加（内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司内蒙古呼和浩特 010000） 摘要：随着国民经济的快速发展和城市建设规划的迫切需要，电力电缆的应用迅速增长，从而导致电缆故障明显增加。为了提高供电可靠性就必须以最短的时间修复故障，然而电力电缆是埋设于地下的电力线路，不能用眼睛直接发现故障点。如果不能及时查找出故障点的位置就更不用谈到修复故障，所以如何快速准确的测试出电力电统故障的位置，是修复电力电缆故障提高电网供电可靠，减少经济损失的关健所在。本文对各种可能出现的电缆故障的测试方法以及国内外一些先进测试设备进行概述，并介绍电统故障测试设备的应用体会。 关键词：电力电缆故障测试技术应用 随着电缆电网的发展，在电缆数量增加、工作时间延长的环境下，其故障发生频率也逐渐升高，而由于电缆路线隐蔽性强、检测设备和技术有限等原因的影响，使得电缆故障检测难度提升，因此，如何进行电缆故障检测，保障电量供应安全，成为电缆运行管理的重要内容。由于电力电缆具有供电可靠、不占地面和空间、受各种自然灾害影响较小等优点，使在现代电网供电系统中，电缆的使用数量急剧上升。与此同时，电缆的故障几率也随之增加，这给电力管理部门带来很多困扰，也给电网的安全运行提出了更大的挑战，因此迅速准确地判断故障点的位置，对保证供电线路的及时修复和恢复供电有着重要意义。电缆故障的探测方法取决于故障的性质，探测工作的第一步就是判明故障的性质。电缆故障的性质可分如下几种。①接地故障，即一芯或多芯接地。②短路故障，即两芯或三芯短路。③断线故障，即一芯或多芯被故障电流烧断或外力破坏断开。④闪络性故障，即当所加电压达到某一值时，绝缘被击穿，而当电压低于某一值时，绝缘又恢复。⑤混合故障即同时具有两种和两种以上性质的故障。另外，高阻与闪络性故障的区分不是绝对的，它与高压试验设备的容量或试验设备的内阻等因素有关。而在各种建设飞速发展的今天，外力破坏成为电力电缆故障的主要原因之一。一般在测定电缆故障类型时，首先用2500V以上兆欧表测量绝缘电阻，对电缆进行直流耐压试验以鉴定电缆是否有故障。泄露电流可能出现的情况有：①泄露电流变化很大。②泄露电流值随试验电压的升高而急剧上升。③泄露电流值随时 一、常见的电缆故障测试方法 根据电缆故障发生的原因，可以分为串联故障和并联故障两种，其中并联故障又可分为主绝缘故障和外皮故障两种，而不同的绝缘故障采用不同的检测方法，其具体表现在：主绝缘故障根据电阻影响的不同，分为低阻故障、高阻故障和间歇性故障，在与定位检测中，其分别主要采用低压脉冲反射法、二次脉冲法和二次脉冲法，而有时也可分别采用电桥法、冲闪法和衰减法等，在精确定位检测时，则采用音频感应法、声响法、声磁同步法等，而在断线故障检测中，则使用低压脉冲反射法和生磁同步法进行与定位和精确定位，在外护套故障中，预定位法与精确定位法分别为高压电桥法、降压法和生磁同步法、跨步电压法。 直流闪测发和冲击闪测法是现代进行故障检测的主要方法，其分别面向间歇故障与高阻故障，而其中的电压法也已有效实现检测效果，其波形清晰，盲区较少，这就有效实现了高电阻检测，但是接线操作复杂，分压过大，若操作不规范，往往会产生危险;电桥法、低压冲脉反射法对低压电缆进行故障检测，能起到一定效果，但是，对高阻故障却不能使用;二次冲脉法是现阶段较为先进的基础测试法，其与高压发生器冲击闪络技术相结合，通过内部装置将低压脉冲法神，而次脉冲在电弧电阻很低的情况下，发生短路反射，在仪器中形成记忆，而在电弧熄灭后，则实现开路反射，其有利于实现对故障点的转却判断，因此其具有很强的应用前景，而究其使用设备来看，主要有Baur和Seba产品，其中Baur具有安全性高、容易接线、方便切换、结构紧凑、子宫判断以及消除盲区等优点，可有效提升检测的精确度。 二、电缆故障测试的设备要求 2.1考虑价格比和价值比。在选用设备中，往往将其价格和性能进行比较，而鉴于高性能设备成本较高，出于经济效益考虑，而不予购买或是使用，实际上，当设备达到相应的使用规模时，则会实现其性能效益，若是因设备使用不当而引起停电等，则会造成更大的经济损失。 2.2由于电缆故障的隐蔽性，提升了检测难度，尤其对一些不知路径的直埋电缆，由于其埋于地下、管线干扰较强、损失较大，因此要加强各个检测工具和设备的综合运用，如将电缆识别仪器、预定位设备、精定位仪器等，以实现其检测的有效性。 2.3关注仪器反射的波形。在进行波形测定中，要考虑到冲击能量的影响，现代国外仪器一般采用2μF或是4μF电容，但是在进行测试时，往往的不到波形，因此要求其电容量加大，且对主绝缘进行有效保护，控制仪器体积等，促使冲击能量加大，以延长故障点起弧时间，增强放电量，从而获得测试波形，这对于低压电缆而说，其更为突出。 2.4由于电缆设置的隐蔽性，且电缆内部危险性等因素的影响，在检测中要求对故障点进行精确检测，这就要求选择高精确度的设备，在提升检测准确性的同时，实现安全性维护，避免因检测位置不当，或是故障点把握不准，而造成安全事故等。 三、电缆故障测试的把握点 3.1事前准备。电缆故障预测前的准备是保障故障检测的先决条件，也是实现有效监测的保障，因此在进行电缆验证时，要将电缆长度、路径预留情况、接头位置等各项资料查看，以保证监测点的准确性。 3.2检测定位。查找故障点，是进行检测的根本，若是故障点定位不准确，则会造成经济和安全损失，因此在检测中，要充分利用故障预定位检测方式和精定位检测方式，并在一定条件下，进行有机结合，以实现故障点检测的准确性，进而提升检测维修效果。如由于主绝缘故障精确定位较难但是预定位较容易，外护套恰恰与之相反，因此，在绝缘和外护套故障发生点相同时，则可将两者进行结合使用，以有效实现检测定位。 3.4预定位误差。由于操作或是仪器、技术等因素的影响，出现检测误差是必然现象，因此，在检测中，要考虑到预定位误差，其中包括仪器误差、度量误差、波速误差、波形误差等，由于仪器误差是客观存在的，其具有一定恒定性，不以人为改变;度量误差，是在测量中存在的，人为因素有一定影响，因此，必须强化人员的规范化操作，注意两端电缆的预留圈的存在性;在波速误差控制中，则要以电缆长度计算的方式，尽量降低误差与正确值之间的差距;而在仪器和人为作用下出现的波形判断误差，因此，在进行其控制中，不仅要实现规范性操作，而且要进行经验收集，以提升其准确度。 3.5获得波形。在电缆一段测试不到波形时，要进行两端互换，或是将燃弧电流加大后再进行测试;若是因为电缆较长而在预定位得不到波形，则要采用延长触发时间、加大冲击电压等措施，来获得波形;而对间歇性故障测试中，若冲击电压不能击穿，则可采用直流耐压方
第一章 测试技术基础知识 1.3 用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，请问 哪一个测量准确度高？为什么使用电压表时应尽可能在电压表量程上限的三分之二以上使用？ 解： 1）量程为150V 的0.5级电压表，其最大引用误差为0.5%,所以其最大绝对误差为 0.5%1500.75()m m x V δγ==?= 量程为30V 的1.5级电压表，其最大引用误差为1.5%,所以其最大绝对误差为 1.5%300.45()m m x V δγ==?= 所以测量25V 电压时，量程为30V 的1.5级电压表的准确度高。 2）测量同一个电压量时，通常量程与被测量越接近的电压表，其测量准确度越高。 1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种？对某量进行了8次测量，测得值分别为：8 2.40、 82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。试用第3种表达方式表示其测量结果。 解：1）常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和 基于不确定度的表达方式等3种 2）基于不确定度的表达方式可以表示为 0x x x x σ∧ =±=± 均值为 8 1 18i i x x ===∑82.44 标准偏差为 s = =0.04 样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为 ?x σ ==0.014 所以
082.440.014 x=±
第二章 信号描述与分析 2-2 一个周期信号的傅立叶级数展开为 12ππ120ππ ()4( cos sin )104304 n n n n n y t t t ∞ ==++∑（t 的单位是秒） 求：1）基频0ω；2）信号的周期；3）信号的均值；4）将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。 解：基波分量为 12ππ120ππ ()|cos sin 104304 n y t t t == + 所以：1）基频0π (/)4 rad s ω= 2）信号的周期0 2π 8()T s ω== 3）信号的均值 42a = 4）已知 2π120π ,1030 n n n n a b == ，所以 4.0050n A n π=== 120π30arctan arctan arctan 202π10 n n n n b n a ?=-=-=- 所以有 0011 π ()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t ω?π∞∞ ===++=+-∑∑ 即 1π()4 4.0050sin( arctan 20)42 n n y t n t π π∞ ==+-+∑
先进测试技术及其发展趋势 摘要:先进测试技术与仪器对于现代制造系统的发展具有重要支撑作用。在分析现代制造系统与先进测试技术同步发展特征的基础上，探讨现代制造系统与先进测试技术相互关系和协同发展的问题。针对先进测试技术的研究要紧紧围绕现代制造业的发展需要，分析论述了先进测试技术领域的一些值得关注、重点研究和应用的技术发展方向。 关键词：现代制造系统先进测试技术发展趋势 1 绪论 制造业进入21世纪以来，面临着如何增强企业间的合作能力，缩短产品上市时间，提高产品质量和生产效率，提高企业对市场需求的应变能力和综合竞争能力的问题。用信息技术来提升、改造我国的传统制造业，实施制造业信息化工程，推动制造企业实施数字化设计与制造集成，是机械制造业面临的一项紧迫任务。制造业信息化工程实施对先进测试技 术的需要更为迫切。因此，采用先进信息化数字测试技术和产品来迅速提升机械制造业水平，是当前一个重要的发展方向。作为现代制造系统运行质量保证体系中数据信息的获取、分析和评定环节，先进测试技术和精密量具量仪是现代加工技术与装备的眼睛，成为现代制造系统不可或缺的重要组成部分。 目前，先进检测技术有机集成到机械学科和先进制造中，为现代制造系统提供高效率、高精度和高质量的保证。该文针对当前制造业信息化工程技术、高档数控加工等现代制造系统应用的实际情况，分析论述现代制造技术与先进测试技术的协同发展的问题。通过讨论先进测试技术现状、需求与特征，分析论述了现代制造系统中的精密测试、在线检测、数字化测试、计算机视觉测试、三坐标测试机等技术和应用发展概况，目的是围绕现代制造业的发展需要，提出了先进测试技术领域的一些值得关注和重点研究的问题。 2 现代制造与先进测试技术 现代制造系统是在吸收和发展机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术成果的基础上，综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等产品生命周期的全过程，以实现优
1 信号调理的内容和目的 ？ 答： 信号调理的内容是：（1）传感器输出地电信号很微弱，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。（2）有些传感器输出的电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。 （3）为了便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号进行调制调解处理。信号调理的目的是便于信号的传输与处理。 2 信号放大电路的种类，如何根据传感器输出特性选择合适的放大电路 ？ 答：信号放大电路的种类有基本放大电路（反相放大器、同相放大器和差分放大器三种）和仪器放大器；传感器的输入如果是毫伏信号，最好选用仪器放大器，如果信号比较大，选用一般的放大器就行了。 3 信号调制与解调的种类 ？ 答：调制种类：调幅、调频、调相，目的：解决信号的放大及传输问题调幅(AM)：)2cos()](*[)(φπ+=ft t x A t y 调频(FM)： )*)]([2cos()(0φπ++=t t x f A t y 调相(PM)：)])([2cos()(0t x ft A t y ++=φπ 信号解调的种类：幅度解调、频率解调、相位解调。 4 幅度调制与解调的原理 ？ 答：幅度调制与解调的原理：幅值调制是将一个高频载波信号与被测信号相乘，使高频信号的幅值随被测信号的变化而变化；幅值解调是只运用各种解调方法（同步解调、整流检波解调或相敏检波解调）从调幅波中将原测量信号恢复出来。 5 调幅波的失真，如何消除 ？ 过调失真：对于非抑制调节调幅，要求其直流偏置必须足够大，否则 x(t)的相位将偏差 180 消除：加入足够大的直流偏置。 重叠失真：调幅波是由一对每边为 fm 的双边带信号组成的，当载波信号的频率较低时，正频端的上边带将与正频端的下边带重叠（类似于频率混迭效应） 消除：载波信号的频率要高于调制信号的最高频率，一般都至少是数倍甚至十倍于信号中的最高频率。 6 信号滤波器的种类 ？答：信号滤波器的种类有：低通、高通、带通、带阻四类。 7 如何根据测试信号中有用成分和干扰成分的频谱来选择滤波器种类和设定其参数 ？ 答：如果测试信号中有用的信号是低频信号，或者其干扰信号是高频信号，则要使用低通滤波器；如果测试信号中有用的信号是高频信号，混有低频干扰信号，则要使用高通滤波器；如果测试信号中的干扰信号是某个频段的信号则要使用带阻滤波器；如果测试信号中有用的信号是某个频度的信号则要使用带通滤波器。 1、A/D,D/A 转换器的主要技术指标有哪些？ 答：A/D,D/A 转换器的主要技术指标有分辨率与量化误差、转换速度、转换精度、模拟信号的输入范围。 2、信号量化误差与A/D,D/A 转换器位数的关系？ 答：把连续时间信号转换为离散数字信号的过程称为模-数（A/D ）转换过程；反之，则称为数-模（D/A ）转换过程。A/D 转换过程包括了采样、量化，编码。采样也称为抽样，是利用采样脉冲序列p(t)，从连续时间信号x(t)中抽取一系列离散样值，使之成为采样信号的过程。量化也称为幅值量化，是把采样信号经过舍入的方法变为只有有限个有效数字的数的过程。编码是将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程。若取信号x(t)可能出现的最大值为A ，令其分为D 个间隔，则每个间隔长度为R=A/D ，R 称为量化增量或量化步长。当采样信号落在某一小间隔内，经过舍入方法而变为有限值时，则产生量化误差。量化误差呈等概率均匀分布，若量化增量为R ，则最大量化误差应是正负(1/2)R ，显然，量化增量R 愈大，则量化误差愈大，量化增量R 大小一般取决于A/D 、D/A 转换器位数N ，R 等于2的N 次方之倒数，由此可知，转换器位数愈大，则信号量化误差愈小。 3、采样定理的含义，当不满足采样定理时如何计算混叠频率？ 答：采样定理的含义如下：为了保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的两倍，这是采样的基本法则，即Fs>2Fmax 。当不满足采样定理时计算混叠频率：折叠频率为采样频率的一半，即 fd=fs/2，大于fd 的频率以fd 为中心向回折叠，产生频率低端混叠，而且无法消除，当某频率fx 大于fd ，则：混迭频