华侨大学机械工程测试复习提纲

1、测试技术，有时也成为检测技术，它包含着测量和试验两个内容。测量，就是把被测对象中的某种信息检测出来，并加以量度；试验，就是通过某种人为的方法，把被测系统所存在的某种信息，通过专门的装置，人为地把它激发出来并加以测量。

2、测量的本质：采集和表达被测物理量；与标准作比较。

3、测量的前提：被测的量必须有明确的定义；测量标准必须事先通过协议确定。

4、测试系统的基本构成：（1）信号检出部分（2）信号变换部分：（3）分析处理部分（4）

5、通信接口与总线部分（管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换）。

6、测量误差的概念（P8）；误差的分类与来源（P8—9）

7、实验数据回归处理的方法（自己瞎扯吧）.

8、【

9、信号的分类：

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8、周期函数频谱特点：①频谱是离散的

②每条谱线出现在基频的整数倍频上

③各分量的幅度随频率提高而减小

、

9、静态特性——输入：x不随时间变化输出：y反映测试系统静态响应

动态特性——输入：x（t）随时间变化输出：y（t）反映测试系统的动态能力

测试装置的静态特性：1.量程2.精度——表征测量装置的测量结果y与被测真值μ的一致程度。通常有三种表示方法：（1）测量误差（2）相对误差（3）引用误差

3、灵敏度——输出的变化量与输入变化量的比值。灵敏度可以定义为标定曲线的斜率。从检测被测量微小变化角度考虑，测量装置灵敏度应该尽可能高，同时，测量装置的信噪比越大越好。

4、分辨率——单位响应对应的系统输入量。

5、线性度——是指测量装置输出与输入之间保持常值比例关系的程度。

6、回程误差——在全测量范围内，两输出量之差的最大值hmax称为回程误差或滞后误差。@

7、漂移——是指测试装置在输入不变的条件下，输出随时间变化的趋势。零点漂移和灵敏度漂移。

动态特性——就是测试装置在动态信号x(t)激励下，其输出函数f[x(t)]的特性。

对代数系统：输出y(t)时时刻刻都和

现了x(t)的变化历程。

系来考察。

10、实现频域不失真测试的条件：

` 幅值失真和相位失真

11、测量系统的抗干扰——电磁干扰、信道干扰、电源干扰。

一般说来，良好的屏蔽及正确的接地可去除大部分的电磁波干扰。使用交流稳压器、隔离稳压器可减小供电电源波动的影响。信道干扰是测量装置内部的干扰，可以在设计时选用低噪声的元器件，印刷电路板设计时元件合理排放等方式来增强信道的抗干扰性。

12、传感器的分类：1)按被测物理量分类

2)按工作的物理基础分类:机械式,电气式,光学式,流体式等

3)按信号变换特征:能量转换型和能量控制型

4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系——物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换 结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.

、

5）按传感器输出信号的性质分类—开关型传感器：输出为开关量 模拟型传感器：输出模拟量 数字型传感器：输出为脉冲或代码

13、压电式传感器工作原理：压电效应——某些物质，如石英，当受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部也会被极化，表面会产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。

压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。

14、热电温度计(热电偶) ——热电效应：将两种不同材料的导体A 和B 串接成一个闭合回路，当两个接点温度不同时，在回路中就会产生热电势，形成电流，此现象称为热电效应。 热电偶测温基本定律：1)均质导体定律：由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截 （ 面积、长度以及温度分布如何均不产生热电动势。

2)中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电偶回路的总热电动势。

3)参考电极定律：两种导体A,B 分别与参考电极C 组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，A 和B 两极配对后的热电动势可用下式求得：

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,(),(),(000T T E T T E T T E CB AC AB +=

15、传感器选用原则

选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。

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1、灵敏度

一般说来，传感器灵敏度越高越好，但，在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。

a)灵敏度过高引起的干扰问题；b)量程范围；c)交叉灵敏度问题。

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。

4、稳定性

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稳定性是表示传感器经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。影响传感器稳定性的因素是时间与环境。

5、精确度

传感器的精确度是表示传感器的输出与被测量的对应程度。

6、测量方式

传感器工作方式，也是选择传感器时应考虑的重要因素。例如，接触与非接触测量、破坏与非破坏性测量、在线与非在线测量等。

16、进行信号调理的目的和方法：1.传感器输出的微弱电信号，需要进一步放大，或阻抗变换。 2.对混杂有干扰噪声的传感器输出信号，需要滤除噪声，提高信噪比。3.对于远距离传输的信号，需要进行调制、解调处理。

17、电桥内容见课本P127.

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18、调制与解调：目的——解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。

先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号。

信号调制：就是使一个信号的某些参数在另一信号的作用下发生变化的过程。前一信号称为载波信号，一般为较高频率的交变信号；后一信号称为调制信号，一般为被测信号。

调制目的：就是将一些传感器输出的缓变电信号变为便于放大和传输的信号。

信号解调：就是指从已调制信号中恢复原有用信号的过程。

调制分类：调幅、调频和调相。

一、调幅是将一个高频简谐信号（载波）与测试信号在时域相乘，使高频信号的幅值随被测信号的变化而变化。

信号的调幅有两种常见的方法：

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使用乘法器使微弱电信号与高频载波信号相乘；