[理学]2010测试技术复习.doc

工程测试技术知识要点： ①掌握信号时域和频域的描述方法，建立明确的信号频谱概念，掌握频谱分析的基本原理和方法；了解相关分析、功率谱分析的基本原理及其应用，了解数字信号分析的基本概念，掌握误差的性质及处理方法。 ②掌握测试系统的静、动态特性的评价方法和不失真测量条件，并且能正确运用相关理论对测试系统进行分析和选择。了解动态误差的基本概念及常用动态误差修正方法。 ③了解常用传感器、中间变换电路及记录、显示设备的工作原理及性能，并能依据测试要求进行比较合理的选择。 ④对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，对工程测试中的某些参数的测试能自行确定测试方法，自行设计或选用测试系统，并能对测量结果正确地进行数据处理。 第一章 绪论 1.掌握测试的概念及其基本内容； 2.了解测试系统的构成及工业应用； 3.了解测试系统的发展方向； 4.了解国内外主要测试仪器、传感器生产厂商。 思考题： 1.测试技术的任务 （1）在设备设计中，通过对新旧产品的模型试验或现场实测，为产品质量和性能提供客观的评价，为技术参数的优化和效率的提高提供基础数据； （2）在设备改造中，为了挖掘设备的潜力，以便提高产量和质量，经常需要实测设备或零件的载荷、应力、工艺参数和电机参数，为设备强度校验和承载能力的提高提供依据； （3） 在工作和生活环境的净化及监测中，经常需要测量振动和噪声的强度及频谱，经过分析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施，改善劳动条件与工作环境，保证人的身心健康； （4） 科学规律的发现和新的定律、公式的诞生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进，共同发展； （5） 在工业自动化生产中，通过对工艺参数的测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。 2. 什么是信号？什么是信息？它们有何异同？ 3.测试系统有哪几个测试环节组成？试述各个环节的主要作用。 测试系统是指由相关的器件、仪器和测试装置有机组合而成的具有获取某种信息之功能的整体。（图略） 激励装置 一个被测对象的信息总是通过一定的物理量－信号所表现出来。有些信息可以在被测对象处于自然状态时所表现出的物理量中显现出来，而有些信息却无法显现或显现的不明显。在后一种情况下，需要通过激励装置作用于被测对象，使之产生出我们要获取的信息载于其中的一种新的信号。 传感器 传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件。它包括敏感器和转换器两部分。敏感器一般是将被测量如温度、压力、位移、振动、噪声、流量等转换成某种容易检测的信号，而转换器则是将这种信号变成某种易于传输、记录、处理的电信号。 调理环节 信号的调理环节是把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。这种信号的转换，多数是电信号之间的转换。如幅值放大，将阻抗的变化转换成电压的变化或频率的变化等等。 信号处理装置是对测试结果（曲线或数据）进行处理、运算和分析的装置。数据处理包含回归分析、频谱分析、相关分析、功率谱分析等，其方法也有模拟量分析法和数字量分析法之别。 信号显示、记录环节是将来自信号处理环节的信号以观察者易于观察的形式来显示或存贮测试的结果。 为了准确的获得被测对象的信息，要求测试系统中的每一个环节的输出量与输入量之间必须具有一一对应关系。而且，其输出的变化能够准确地反映出其输入的变化，即实现不失真的测试。 1.（ C ）一起构成现代信息技术的三大支柱。 A 纳米技术、计算机技术、检测技术 B 多媒体技术、测量技术、通信技术 C 传感器技术、计算机技术、通信技术 D 超导技术、传感技术、通信技术 第二章 信号的描述与分析 学习要求 了解信号分类方法； 掌握周期性信号及非周期信号的描述； 掌握信号波形分析方法 掌握周期信号的及非周期信号频谱的特点； 掌握典型信号的概率密度函数及其频谱。 思考题（课后习题） 判断下述结论的正误 凡频谱是离散的信号必然是周期信号。( × )准周期信号 任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。( × )幅值关系？ 周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。( × ) 周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。( √ ) 非周期性变化的信号就是随机信号。( × ) 非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。( × ) 信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。( √ ) 各态历经随机过程是平稳随机过程。( √ ) 平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。( √ ) 以下为补充： 离散信号就是数字信号。( × ) 所有随机信号都是非周期信号( × )