测试技术总复习
1、测试技术的基本知识
1.测试技术的概念。
测试技术：测量技术与实验技术的综合
2.非电量测试系统的基本思想。
首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。
3.什么叫测量？测量可以分为直接测量和间接测量。直接测量
的基本形式是什么？直接测量的特点。
为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。
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。
测量的最基本形式：
比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。
4.直接测量可以分为直接比较和间接比较，直接比较和间接比
较的区别？
直接把被测物理量和标准作比较的测量方法称为直接比较。
举例
⊙天平测物体质量
⊙用米尺测量物体长度
⊙测量导体的电阻
间接比较：利用仪器仪表——统称之为测量系统——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受的形式，在测量系统的输出端显示出来。
举例
⊙水银温度计测体温
⊙弹簧测物体的重量
5.常用测量系统由哪几部分组成？各组成部分的作用或用途是
什么？
传感器（一次仪表）
◆定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置
◆作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。
中间变换与调理电路（二次仪表)
◆定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记
录仪器的装置。
显示记录设备（三次仪表）
▲作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真
地显示和记录出来。
如：①电子；②存储示波器；③电压表；④磁带记录仪；
⑤数字式瞬态；波形存储器
6.欲使测量结果具有普遍的科学意义应具备哪些条件？
1、作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工作稳定，经得起检验。
7.线性时不变系统的基本特性有哪些？
叠加性与比例性、微分性质、积分性质、频率不变性
8.正确理解线性测量系统的叠加性及频率不变性的定义
频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频
率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。
2、工程信号分析及其可测性
1.了解工程信号的分类方法
1 根据信号随时间变化的情况可分为：
动态信号：随时间变化的信号。
静态信号：不随时间变化的信号。
（本章主要讨论动态信号）
2 根据信号随时间变化的规律信号可分为：
确定性信号
非确定性信号
3 从分析域上：
时域与频域
4 从连续性：连续时间信号与离散时间信号
2.确定性信号与非确定性信号的区别？
确定性信号是能用确定的数学关系式描述的信号。
3.周期信号频谱分析方法。傅立叶级数公式中各物理量的含义？
周期信号频谱分析方法：傅立叶级数的方法；其他信号（时限信号）：傅立叶变换的方法。
同频率项加以合并，可得到：
物理意义：
A0、A1、…… An 均为常数，称为谐波系数
n 为从１到∞的正整数，称为谐波阶数
n ＝１时， A1为基波分量的幅值
n ＝2 时， A2为二次谐波分量的幅值
4.周期信号频谱的特点。
1） 凡是周期量都可看成静态分量和谐波分量和，但不同周期量的频率结构不同（周期信号的共性与个性）；
2）周期信号的傅里叶谱有三个特点：
a 、离散性：频谱由一条条不连续的谱线组成，是离散的，相邻谱线的间距是 ；
b 、谐波性：各频率分量符合谐波关系，是基波的整数倍；
c 、收敛性：谐波分量的幅值有随其阶数的增高而逐渐减小的总趋势
3）随着阶数n 的增加，谐波系数A n 逐渐减小，当n 很大时，A n 所起的作用很小。
4
）低频谐波幅值较大，是构成信号的主体，而高频谐波只起美化细2T π
ω?=
节的作用。
5.时限信号频谱分析方法。
时限信号频谱分析方法：傅立叶积分（变换）方法。
6.傅立叶级数及傅式变换的基本条件。
不是所有的时限信号都可进行傅里叶变
换，时限信号是否存在傅里叶变换同样需
要满足下述狄里赫利条件：
①信号
绝对可积，即： ②在任意有限区间内，信号 只有有限个最大值和最小值；
③在任意有限区间内，信号 仅有有限个不连续点，而且在这些点的跃变都必须是有限值。
7.时限信号频谱的特点。
瞬态量的频谱是连续的，它的形状为周期量的离散谱的包络线是相似的，有一个主瓣和一些副瓣组成。
8.周期信号与非周期信号频谱分析方法及频谱结构的异同点。 周期信号幅值谱纵坐标表示相应的谐波分量的幅值；
时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度；
周期信号采用傅立叶级数（FS ）分析；
时限信号采用傅立叶积分分析。
3、测量系统的基本特性
()x t ()t x ()t x
1.激励，响应的概念。
激励（excitation）：测量系统的输入量。
响应（response）：测量系统的输出量。
2.静态特性，动态特性的定义。
通过静态标定，可得到测量系统的响应值y i和激励值x i之间的一一对应关系，称为测量系统的静态特性。
在实际测试中，被测信号为动态信号时，测量系统能迅速准确测出信号幅值大小和无失真再现被测信号随时间变化波形的特性，称为测量系统的动态特性。
3.静态标定，动态标定的定义及意义。
静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。
4.静态标定的作用。
①确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；
②确定仪器或测量系统的静态特性指标；
③消除系统误差，改善仪器或测量系统的正确度
5.静态标定的过程及要求。
要求：标定时，一般应在全量程范围内均匀地取定5个或5个以上
的标定点（包括零点）
正行程：从零点开始，由低至高，逐次输入预定的标定值此称标定的正行程。
反行程：再倒序依次输入预定的标定值，直至返回零点，此称反行程。
6.几种曲线：正行程曲线，反行程曲线，实际工作曲线。
正行程曲线：正行程中激励与响应的平均曲线
反行程曲线：反行程中激励与响应的平均曲线
实际工作曲线：正反行程曲线之平均
7.参考工作曲线：端点连线，端点平行线，最小二乘线，过原点的最小二乘线。
各种参考工作曲线的求取方法，求取的基本思想。
最小二乘直线： 直线方程的形式为 且对于各个标定点
（xi ，yi ）偏差的平方和最小的直线；式中a 、b 为回归系数，且a 、b 两系数具有物理意义；
8.测量系统静态特性指标：灵敏度，线性度，迟滞，重复性，分辨率，阙值，测量范围……
定义，求取方式。
灵敏度、线性度、迟滞性
9.当测量系统出现明显的非线性时，可采取哪些措施使用该系统。 可以采取限制测量范围、采用非线性拟合或非线性放大器等技术措施来提高系统的线性度。
?y a bx =+
10.测量系统传递函数的基本定义，求取方法，传递函数的物理意义。
11.测量系统频率响应函数的定义，求取方法及其物理意义。
12.幅频函数，相频函数，幅频特性曲线，相频特性曲线。
13.测量系统常用的数学模型有哪些？
14.典型一阶测量系统的运动微分方程，传递函数，频率响应函数，幅频函数，相频函数，幅频特性曲线，相频特性曲线及其特点。15.典型二阶测量系统的运动微分方程，传递函数，频率响应函数，幅频函数，相频函数，幅频特性曲线，相频特性曲线及其特点。
16.针对典型一阶，二阶系统的动态特性的讨论方法及结论。
17.测量系统不失真测量的基本条件（含推导过程）。
18.针对典型一阶，二阶系统不失真测量的条件，如何选取系统的动态参数。
19.动态误差产生的原因，动态误差的定义。
20.常用动态误差的修正方法。
21.针对典型一阶，二阶系统典型激励的响应有何特点。
22.测量系统动态特性参数的求取方法：包括时域求取方法（含各种方法的优缺点）频域求取方法。
23.典型二阶测量系统中各个物理量的含义及相互关系：刚度，阻尼系数，无阻尼固有圆频率，无阻尼阻尼比，有阻尼固有圆频率，有阻尼共振圆频率。
24.几种计算题的计算方法。