工程测试技术

工程测试技术基础摘要：1.工程测试技术概述2.工程测试技术的基本原理3.工程测试技术的分类与应用4.工程测试技术的发展趋势正文：一、工程测试技术概述工程测试技术，顾名思义，是指在工程领域中对产品、设备、系统进行检测与测试的一门技术。

其目的是为了确保这些产品、设备、系统在实际应用中能够达到预期的性能、安全和可靠性要求。

工程测试技术在我国各个领域的工程项目中扮演着举足轻重的角色，如航空航天、电子信息、机械制造、能源化工等。

二、工程测试技术的基本原理工程测试技术的基本原理主要包括以下几个方面：1.测试信号与被测对象的相互作用原理：通过测试信号与被测对象之间的相互作用，获取被测对象的响应信息，从而分析和评估被测对象的性能和状态。

2.测试数据的采集与处理原理：测试数据的采集是指通过传感器、仪器等工具将被测对象的响应信息转换为可处理的电信号或其他形式的信息。

测试数据的处理是指对采集到的数据进行分析、处理和解释，以便得到有关被测对象的性能和状态的有用信息。

3.测试结果的评价与分析原理：通过对测试数据的分析和评价，判断被测对象是否满足预期的性能、安全和可靠性要求。

如果被测对象存在问题，还需要分析问题原因，并提出改进措施。

三、工程测试技术的分类与应用根据被测对象和测试目的的不同，工程测试技术可分为以下几类：1.性能测试：主要用于检测产品、设备、系统的性能指标，如速度、精度、稳定性等。

例如，电子产品的性能测试、汽车发动机的性能测试等。

2.安全测试：主要用于评估产品、设备、系统的安全性能，如防爆、防火、防辐射等。

例如，压力容器的安全测试、电梯的安全测试等。

3.可靠性测试：主要用于评估产品、设备、系统的可靠性能，如耐久性、稳定性、抗干扰性等。

例如，电子产品的可靠性测试、飞机发动机的可靠性测试等。

4.环境测试：主要用于检测产品、设备、系统在不同环境条件下的性能和状态。

例如，高温、低温、湿度、盐雾等环境条件下的测试。

四、工程测试技术的发展趋势随着科技的进步和工程领域的不断拓展，工程测试技术呈现出以下发展趋势：1.测试技术与计算机技术的融合：现代测试技术越来越多地依赖于计算机技术，如数据采集、数据处理、结果分析等，计算机技术为工程测试技术提供了更为强大的支持。

一、实验名称工程测试技术实验二、实验目的1. 熟悉工程测试技术的基本原理和方法；2. 掌握常用的测试仪器和设备的使用；3. 提高对工程测试结果的分析和判断能力；4. 培养团队合作和实际操作能力。

三、实验原理工程测试技术是利用各种测试仪器和设备，对工程实体或系统进行检测、测量和分析的技术。

通过实验，我们可以了解工程测试的基本原理和方法，以及如何运用这些技术解决实际问题。

四、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 频率计4. 数字多用表5. 电阻箱6. 电容箱7. 电流表8. 电压表9. 万用表10. 实验平台五、实验内容1. 信号发生器与示波器联用实验（1）了解信号发生器和示波器的工作原理；（2）学会使用信号发生器和示波器；（3）观察不同信号波形的变化。

2. 频率计与信号发生器联用实验（1）了解频率计的工作原理；（2）学会使用频率计；（3）测量信号的频率。

3. 数字多用表与电阻箱联用实验（1）了解数字多用表的工作原理；（2）学会使用数字多用表；（3）测量电阻值。

4. 电容箱与示波器联用实验（1）了解电容箱的工作原理；（2）学会使用电容箱；（3）观察电容对信号的影响。

5. 电流表与电压表联用实验（1）了解电流表和电压表的工作原理；（2）学会使用电流表和电压表；（3）测量电路中的电流和电压。

6. 万用表与实验平台联用实验（1）了解万用表的工作原理；（2）学会使用万用表；（3）测量实验平台上的各种参数。

六、实验步骤1. 准备实验仪器和设备，连接电路；2. 根据实验要求，调整仪器和设备；3. 观察实验现象，记录数据；4. 分析实验结果，得出结论。

七、实验结果与分析1. 信号发生器与示波器联用实验：通过实验，观察到不同信号波形的变化，加深了对信号波形的理解；2. 频率计与信号发生器联用实验：成功测量了信号的频率，掌握了频率计的使用方法；3. 数字多用表与电阻箱联用实验：准确测量了电阻值，提高了数字多用表的使用技能；4. 电容箱与示波器联用实验：观察到了电容对信号的影响，加深了对电容的认识；5. 电流表与电压表联用实验：成功测量了电路中的电流和电压，掌握了电流表和电压表的使用方法；6. 万用表与实验平台联用实验：准确测量了实验平台上的各种参数，提高了万用表的使用技能。

1. 可以用数学关系式或图表精确描述的信号称为确定性信号。

2.周期信号可分为谐波信号和一般周期信号两类。

3.周期信号的强度特征常用峰值、绝对均值、有效值和平均功率来表示。

4.信息技术中比较典型的代表技术有传感技术、通信技术和计算机技术。

5.要实现不失真测试，测试装置的幅频特性为常数，相频特性应为直线。

6.表征测试装置的静态响应特性的参数主要有灵敏度、非线性度、回程误差7.测试装置的响应特性包括静态特性和动态特性。

8.描述测试系统的动态响应特性的函数主要有微分方程、传递函数和频率响应函数9.电容式传感器可分为三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。

10.传感器按工作原理分可分为机械式、电气式、辐射式、流体式传感器等。

11.传感器的选用原则主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面。

12.按被测物理量来分传感器可分为位移、速度、加速度和力传感器等。

13.传感器按输出量的性质不同可分为模拟式和数字式传感器。

14.滤波器根据频率特性不同可分为高通滤波、低通滤波、带通滤波和带阻滤波。

15.信号调制时根据可调参数可分为调幅、调频和调相三种调制形式。

16.直流电桥按联接方式不同可分为半桥单臂、半桥双臂和全桥电路等工况。

17.常用的信号调理环节有电桥、放大器、滤波器、调制器和模数转换器。

18.将模拟信号转换为数字信号通常分为采样、量化和编码三个步骤。

19.电桥按桥臂接入的阻抗元件不同则可分为电阻电桥、电容电桥和电感电桥三类20.DA转换过程分为两个步骤，即解码和低通滤波。

21.一般虚拟仪器系统由通用计算机、仪器硬件和应用软件三要素构成。

选择题1.电路中鉴频器的作用是（C）A、使高频电压转变为直流电压B、使电感量转变为电压量C、使频率变化转变为电压变化D、使频率转变为电流2.下列不是电阻应变片的输入为（D）A、力B、应变C、加速度D、速度3.下列传感器可实现非接触测量的是（C）A、压电式加速度B、电动式速度C、电磁式速度D、电阻式应变4.交流的动态电阻应变仪中，具有预调平衡的装置是（C）A、电阻调平衡B、电容调平衡C、电阻、电容调平衡D、标定电桥5.直流电桥电桥中相邻半桥工况的灵敏度是单臂工况的（B）A、1倍B、2倍C、3倍D、4倍6.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（D）A成正比B、平方成正比C、成反比D、平方成反比7.不属于测试系统的静态特性的有（D）A、灵敏度B、非线性度C、回程误差D、阻尼系数8.超声波传感器是实现（A）转换的装置A、声电B、声光C、声磁D、声压9.描述周期信号的数学工具是（）A、相关函数B、傅里叶级数C、拉普拉斯变换D、傅里叶变换10描述非周期信号的数学工具是（C）A、三角函数B、拉普拉斯变换C、傅里叶变换D、傅里叶级数11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（D）A、扩展B、压缩C、不变D、仅有相移12.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D ）A、精度B、灵敏度C、精密度D、分辨力13.描述传感器静态特性的指标有（B ）A幅频特性B线性度C稳定时间D动态范围14.不失真测量除要求测量系统幅频特性是常值外，其相频特性要求满足（A ）A相移与频率成正比B常值相移C任意相移D无特殊要求15.二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是（C ）A使得系统输出值稳定B使系统不共振C获得较好的幅频、相频特性D获得好的灵敏度16.液柱式温度计系统是（B ）系统A零阶B一阶C二阶D高阶17.半导体应变片是根据（D）原理工作的。

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:82.40、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8118i i x x ===∑82。

44标准偏差为s ==0。

04样本平均值的标准偏差的无偏估计值为ˆx σ==0.014 所以082.440.014x =±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 )104304n n n n n y t t t ∞==++∑（的单位是秒） 求:1)基频;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 104304n y t t t ==+ 所以：1）基频0π(/)4rad s ω=2）信号的周期02π8()T s ω==3）信号的均值42a = 4）已知 2π120π,1030n n n n a b ==，所以4.0050n A n π=== 120π30arctan arctan arctan 202π10n n nn bn a ϕ=-=-=-所以有0011π()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t ωϕπ∞∞===++=+-∑∑即1π()4 4.0050sin(arctan 20)42n n y t n t ππ∞==+-+∑2—3 某振荡器的位移以100Hz 的频率在2至5mm 之间变化。

工程测试技术基础复习题答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-《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 （ D ）。

A ．信息与信号并列B ．信息与信号无关C ．信息包含信号D ．信息在信号之中2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。

A ．相关函数B ．傅氏级数C ． 傅氏变换D ．拉氏变换3． 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。

A ．相位B ．周期C ．振幅D ．频率4．关于信息和信号，下面的说法正确的是（ C ）。

A ．信息包含信号B ．信息与信号无关C ．信号是信息的载体D ．信息描述了事物某物理量的变化过程5．多种信号之和的频谱是（ C ）。

A ． 离散的B ．连续的C ．随机性的D ．周期性的6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。

A ．12()sin()sin(3)x t A tB t ωϕωϕ=+++B ．()5sin 303sinx t t =+ C ．0()sin at x t e tω-=⋅ 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。

A ．复杂的周期信号B ．瞬变信号C ．随机信号8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。

A ．离散的B ．连续的C ．δ函数D ．sinc 函数9．数字信号的特性是（ B ）。

A ．时间上离散、幅值上连续B ．时间、幅值上均离散C ．时间、幅值上都连续D ．时间上连续、幅值上量化10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。

A ．5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0 B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C ．()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ D ．()1tx t eτ-=-11．下列信号属周期信号的有（ A ）。

复习总结一、概念题1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。

如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。

2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。

3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。

4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。

5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿与修正技术。

6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。

7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。

8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。

9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。

10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。

11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。

（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量）12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。

13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。

14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。

15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。

16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。

17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。

18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级线圈要求反向串接。

现代工程测试技术现代工程测试技术是指利用先进的科学技术手段和方法，对工程项目进行全面的测试和评估，以确保其质量和安全性。

现代工程测试技术在建设工程、交通运输、能源、通信等领域具有重要的应用价值。

本文将详细介绍现代工程测试技术的基本原理、常用方法和应用案例。

一、基本原理现代工程测试技术的基本原理是通过对工程项目进行全面的观测、测量和分析，获取工程项目的相关数据和信息，以评估工程项目的质量和安全性。

在测试过程中，需要考虑工程项目的设计要求、材料特性、施工工艺等因素，以保证测试结果的准确性和可靠性。

二、常用方法1. 非破坏性测试：非破坏性测试是指在不破坏工程项目的基础上，通过对材料和结构的观测、测量和分析，评估其质量和性能。

常用的非破坏性测试方法包括超声波检测、射线检测、电磁检测等。

2. 结构监测：结构监测是指对工程项目的结构进行实时的监测和评估，以了解结构的变形、应力和振动等情况。

常用的结构监测方法包括应变测量、位移测量、振动测量等。

3. 材料测试：材料测试是指对工程项目所使用的材料进行物理、化学和力学等性能测试，以评估材料的质量和可靠性。

常用的材料测试方法包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。

4. 环境测试：环境测试是指对工程项目所处环境的气候、土壤、水质等因素进行测试和评估，以了解环境对工程项目的影响。

常用的环境测试方法包括气象观测、水质监测、土壤测试等。

三、应用案例1. 桥梁结构监测：通过安装应变计、位移传感器等监测设备，对桥梁结构的变形和振动进行实时监测，以评估桥梁的安全性和稳定性。

2. 建造物材料测试：对建造物所使用的混凝土、钢筋等材料进行抗压强度、抗拉强度等性能测试，以确保建造物的质量和可靠性。

3. 隧道施工质量控制：通过地下水位监测、岩石质量测试等手段，对隧道施工过程中的质量问题进行监测和控制，以确保隧道的安全性和稳定性。

4. 铁路轨道检测：通过超声波检测、磁粉检测等方法，对铁路轨道的缺陷和磨损进行检测和评估，以确保铁路运输的安全性和稳定性。

工程测试技术面试题及答案一、选择题1. 工程测试的主要目的是什么？- A. 确保工程安全- B. 降低成本- C. 提高工程效率- D. 所有以上选项答案：D2. 在进行结构测试时，以下哪项不是必要的？- A. 测试计划- B. 安全协议- C. 测试设备- D. 市场调研答案：D3. 哪种类型的测试通常用于评估材料的疲劳寿命？- A. 静态测试- B. 动态测试- C. 视觉检查- D. 化学分析答案：B二、简答题1. 简述工程测试中非破坏性测试（NDT）的重要性。

答案：非破坏性测试（NDT）允许在不损害或不影响被测试材料或结构完整性的情况下对其进行评估。

这对于检测内部缺陷、裂纹、腐蚀和其他不可见的损伤至关重要。

NDT技术如超声波检测、射线检测和磁粉检测等，对于确保工程结构的安全性和可靠性发挥着重要作用。

2. 描述一下在进行振动测试时需要注意的关键因素。

答案：在进行振动测试时，需要注意的关键因素包括：- 测试频率的选择，以模拟实际工作环境。

- 振幅的设置，应与预期的工作环境相匹配。

- 测试持续时间，以确保能够观察到材料或结构的疲劳行为。

- 环境条件，如温度和湿度，它们可能会影响材料的性能。

- 数据采集和分析，以确保准确评估振动对工程结构的影响。

三、计算题1. 如果一个结构在静态载荷下的最大允许应力为500 MPa，并且我们知道该结构在疲劳测试中的应力比R=0.1，请计算其疲劳极限。

答案：疲劳极限通常低于最大允许应力，并且可以通过Morrow's fatigue curve计算得出。

根据Morrow's curve，疲劳极限（σe）可以通过以下公式计算：\[\sigma_e = \frac{\sigma_u}{2^{\frac{R}{1-R}}}\]其中，σu是最大允许应力，R是应力比。

将给定的值代入公式中： \[\sigma_e = \frac{500}{2^{\frac{0.1}{1-0.1}}} \approx 230.2 \text{ MPa}\]因此，该结构的疲劳极限大约为230.2 MPa。

⼯程测试技术答案（第三版）孔德仁主编第1章测量的基础知识书本：1-1.欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么答：①⽤来做⽐较的标准必须是精确已知的，得到公认的；②进⾏⽐较的测量系统必须是⼯作稳定的，经得起检验的。

1-2.⾮电量电测法的基本思想是什么答：基本思想：⾸先要将输⼊物理量转换为电量，然后再进⾏必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。

1-3.什么是国际单位制其基本量及其单位是什么答：国际单位制是国际计量会议为了统⼀各国的计量单位⽽建⽴的统⼀国际单位制，简称SI，SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。

基本量为长度、质量、时间、电流强度、热⼒学温度、发光强度，其单位分别为⽶、千克、秒、安培、开尔⽂、坎德拉、摩尔。

1-4.⼀般测量系统的组成分⼏个环节分别说明其作⽤答：⼀般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指⽰仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。

传感器是整个测试系统实现测试与⾃动控制的⾸要关键环节，作⽤是将被测⾮电量转换成便于放⼤、记录的电量；中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同⽽有很⼤的伸缩性，在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进⾏显⽰或记录；信号的转换（放⼤、滤波、调制和解调）；显⽰和记录仪器的作⽤是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显⽰和记录出来；数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分，它们能对测试系统输出的信号作进⼀步处理，以便使所需的信号更为明确。

1-5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么答：⽆需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量，可分为直接⽐较和间接⽐较两种。

直接将被测量和标准量进⾏⽐较的测量⽅法称为直接⽐较；利⽤仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另⼀种物理量的变化，并以⼈的感官所能接收的形式，在测量系统的输出端显⽰出来，弹簧测⼒。

间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的⼤⼩。

工程测试技术基础教学设计一、前言在现代工程领域中，测试技术已经成为了工程实践中不可或缺的一部分，而工程测试技术基础作为工程学科的一个分支，具有广泛的应用前景和重要的教学意义。

对于学习工程测试技术的学生来说，掌握工程测试技术的基础理论和方法，对其日后的职业发展至关重要。

因此，本文将设计一份工程测试技术基础课程教学计划，帮助教师更好地进行课堂教学。

二、教学目的本课程旨在帮助学生了解工程测试技术的基础理论和方法，并培养其运用工程测试技术解决实际问题的能力。

具体目的包括：1.掌握工程测试技术的基本概念和基础理论；2.了解各种工程测试技术的特点、应用领域和使用方法；3.学会撰写测试方案和测试报告，并能应用工具进行数据分析和处理；4.培养学生的团队协作能力和创新意识。

三、教学内容本课程应包括以下内容：3.1 工程测试技术基础知识1.工程测试技术的定义和基本概念；2.工程测试技术的发展历程和应用前景；3.工程测试技术的分类和特点。

3.2 工程测试技术的应用1.机械工程测试技术；2.电气工程测试技术；3.通信工程测试技术；4.计算机工程测试技术。

3.3 测试方案和测试报告1.测试方案的撰写方法；2.测试报告的撰写方法；3.软件测试工具的应用。

3.4 数据分析和处理1.统计分析方法；2.数据可视化方法。

四、教学方法本课程采用以学生为主体的教学方法，注重理论与实践相结合、案例分析、小组讨论等方法。

具体包括：1.理论授课：老师进行基本理论的讲解，帮助学生建立知识框架；2.实践操作：学生进行实验操作，帮助学生掌握测试方法；3.小组讨论：学生分成小组，进行案例分析和讨论，培养学生的团队协作和创新能力；4.在线教学：采用网络教学、在线答疑等方式，拓宽学生的学习视野。

五、教学器材1.资料：教材、教辅、实验指导书等；2.仪器设备：电脑、测试器具等。

六、教学评估本课程的教学评估采用多种方式，包括课堂表现、实验报告、小组讨论及项目成果等多个环节，根据学生的发展状况，不断优化教学方法和内容，提升教学质量。