测试与检测技术基础
工程测试技术基础
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。
测试与检测技术基础课程有哪些
测试与检测技术基础课程有哪些测试与检测技术基础课程是计算机学科中的重要一环，主要介绍软件、硬件等方面的测试与检测方法与技术。
这些课程旨在为学生提供系统、全面的知识体系，培养其在软件、硬件开发与维护过程中的测试与检测能力。
接下来，我们将介绍一些常见的测试与检测技术基础课程。
1. 软件测试基础软件测试基础课程在计算机科学与技术、软件工程等专业中广泛开设。
该课程主要介绍软件测试的基本理论、方法和技术。
学生将学习软件测试的概念、原理和流程，掌握测试需求分析、测试用例设计、测试执行、缺陷管理等技能。
此外，该课程还会介绍常见的软件测试工具和自动化测试技术。
2. 硬件测试基础硬件测试基础课程主要针对电子信息工程、计算机硬件相关专业。
该课程着重介绍硬件测试的基本概念、技术和方法。
学生将学习如何设计测试方案、选择测试工具和设备，学会使用示波器、万用表、逻辑分析仪等测试设备进行电路板、芯片等硬件元件的测试与故障排除。
3. 面向对象程序设计与测试面向对象程序设计与测试是计算机科学、软件工程等专业的核心课程之一。
该课程旨在培养学生面向对象程序设计和测试的能力。
学生将学习面向对象的分析和设计方法，掌握常用的面向对象编程语言，理解面向对象测试的原则与技巧。
此外，该课程还会重点介绍面向对象软件构建过程中的测试策略和方法。
4. 软件质量保证与测试管理软件质量保证与测试管理课程主要关注软件项目的质量保证与测试管理方面的知识。
学生将学习质量保证的基本概念、软件测试的规划和组织以及测试项目的管理技巧。
此外，该课程还包括软件质量评估、软件测试工程师的角色与职责等内容，以提高软件项目的质量和效率。
5. 网络安全测试与评估网络安全测试与评估课程主要关注网络应用系统的安全性测试和评估技术。
学生将学习网络安全测试的基本原理、基础技术和工具。
该课程还包括网络渗透测试、漏洞分析与修补、入侵检测与防范等内容，旨在培养学生在网络安全领域的测试与评估能力。
测试与检测技术基础课程
测试与检测技术基础课程一、课程简介测试与检测技术基础课程是一门基础性的课程，旨在为学生提供测试与检测技术领域的基本知识和技能。
通过学习本课程，学生将了解测试与检测的概念、原理和常用方法，并具备一定的实践能力。
本文档将介绍该课程的重要内容和教学目标，帮助学生对该课程有一个清晰的认识。
二、课程内容1.概述：介绍测试与检测的基本概念、定义和分类。
讲解测试与检测在不同领域的应用和重要性。
2.测试技术：介绍测试技术的基本原理和方法。
涵盖测试环境搭建、测试方案设计、测试用例编写和执行、测试数据分析等内容。
3.检测技术：介绍检测技术的基本原理和方法。
包括传感器原理、信号处理、特征提取和模式识别等内容。
4.常用工具：介绍测试与检测领域的常用工具软件，包括测试管理工具、自动化测试工具、数据分析工具等。
学生将学会使用这些工具来提高测试与检测的效率和准确性。
5.实践项目：通过实践项目，学生将运用所学知识解决实际问题，并完成相应的测试与检测任务。
实践项目将提供丰富的实际案例，帮助学生培养实际操作能力。
三、教学目标本课程的教学目标如下：1.掌握测试与检测领域的基本概念、定义和分类，了解测试与检测的重要性和应用领域。
2.理解和掌握测试技术的基本原理和方法，能够独立设计和执行测试方案，并对测试结果进行分析和评估。
3.理解和掌握检测技术的基本原理和方法，能够应用传感器和信号处理技术进行实时监测和检测。
4.熟练使用测试与检测领域的常用工具软件，提高测试与检测的效率和准确性。
5.在实践项目中运用所学知识解决实际问题，培养实际操作能力和团队合作精神。
四、课程评估本课程的评估方式主要包括平时表现、实验报告和期末考试。
1.平时表现：包括课堂积极参与和作业完成情况。
2.实验报告：每个实验项目需提交一份实验报告，报告内容包括实验目的、实验步骤、数据分析和结论等。
3.期末考试：针对课程的理论知识进行考核，内容覆盖课程的重要概念、原理和方法。
五、参考资料1.《测试与检测技术导论》2.《现代测量与检测技术》3.《传感器与检测技术基础》4.《实验设计与数据分析》以上为《测试与检测技术基础课程》的简要介绍，希望通过本课程的学习，能够为学生今后在测试与检测技术领域的学习和工作打下坚实的基础。
测试与计量技术基础
测试与计量技术基础引言测试与计量技术是现代科学与工程中不可或缺的一部分。
它通过有效、准确地测量和评估各种参数和指标，为各个领域的实验、研究和生产提供了科学依据。
本文将介绍测试与计量技术的基础知识和常见的测试方法，旨在帮助读者更好地理解和应用这一重要领域。
一、测试与计量技术概述1.1 测试与计量的定义测试与计量涉及使用各种设备、工具和方法对一个或多个特定参数进行测量和评估的过程。
这些参数可以是物理量（如长度、温度、压力等）、化学成分、电信号等。
通过测试与计量，我们可以获取准确、可重复和可比较的数据，为科学研究、品质控制、工程设计等提供依据。
1.2 测试与计量的重要性测试与计量技术在科学、工程和生产的各个领域都起着重要作用。
它可以确保产品达到规定标准，提高产品的质量和性能；它可以帮助科学家获得准确的实验数据，推动科学研究的进展；它可以帮助工程师分析和解决问题，提高工程的可靠性和安全性。
1.3 测试与计量的基本原理测试与计量技术的基本原理是利用测量仪器对被测对象进行测量，并将观测结果转化为数字或模拟信号进行处理和记录。
测量仪器包括传感器、仪器仪表等，它们通过感知被测参数产生相应的信号，并经过放大、滤波、转换等处理后输出。
常见的测量方法包括直接测量、间接测量、比较测量等。
二、常见测试方法2.1 直接测量法直接测量法是指直接使用测量仪器对被测参数进行测量的方法。
例如，使用刻度尺或卡尺对长度进行测量，使用温度计对温度进行测量等。
直接测量法简单直观，适用于一些简单和直接的测量场景。
2.2 间接测量法间接测量法是指通过测量其他相关参数来推算出被测参数的值的方法。
例如，使用压力传感器和阿基米德原理测量液体的密度。
间接测量法需要考虑被测参数与其他参数的关联性，有时需要进行复杂的计算和推导。
2.3 比较测量法比较测量法是指将被测参数与已知标准进行比较来确定其值的方法。
例如，使用标准电阻和待测电阻相互比较来测量电阻值。
汽车诊断与检测技术基础
诊断参数测量值超过此值后，表明汽车技术状况严重恶 化，必须进行修理。
2.1.3 诊断周期
诊断周期是汽车诊断的间隔期，以行驶里程或使用时间 表示。诊断周期的确定，应满足技术和经济两方面的 条件，获得最佳诊断周期。最佳诊断周期，是能保证 车辆的完好率最高而消耗的费用最少的诊断周期。
制定最佳诊断周期应考虑的因素： 1. 汽车技术状况 在汽车新旧程度不一，行驶里程不一，技术状况等级不
3）解释机
解释机可对系统的结论进行解释。系统在运行过程中应 能随时回答为什么 (why) 系统有这种结论。
4）学习机
学习机可向知识库增加新的知识并删除与新知识，使得 专家系统具有自学习能力和自适应能力，具有一定的 智能。
2.2 汽车检测基础知识
2.2.1检测系统基本组成
汽车检测系统，通常是由传感器、变换及测量装置、记 录与显示装置、数据处理装置等组成(如图2.4所示)。
4. 诊断参数标准的组成
诊断参数标准一般由初始值、许用值和极限值三部分组 成。
1) 初始值
此值相当于无故障新车和大修车诊断参数值的大小，往 往是最佳值，可作为新车和大修车的诊断标准。
2) 许用值
诊断参数测量值若在此值范围内，表明诊断对象技术状 况虽发生变化，但尚属正常，无需修理，按要求维护 即可继续运行，超过此值，应及时进行修理。
1. 故障树分析法 以故障树为工具，分析系统发生故障的各种途径，计算
各个可靠性特征星，对系统的安全性或可靠性进行评 价的方法称为故障树分析法。 树形图称为故障树(如图2.1)，用以表示系统或设备的特定 事件与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻 辑关系。
故障树分析过程(图2.2), 应用故障树分析故障时，其过程 如下：
测试技术基础知识点
测试技术基础知识点概述在软件开发和质量保证过程中，测试技术是一个重要的环节。
了解测试技术的基础知识点对于软件测试人员来说尤为重要。
本文将介绍一些测试技术的基础知识点，包括测试类型、测试级别、测试方法以及相关工具。
通过了解这些基本概念，测试人员可以更好地理解和应用测试技术，提高软件质量。
测试类型黑盒测试黑盒测试是一种测试方法，不考虑程序的内部结构和实现细节。
测试人员只关注软件的输入和输出，通过测试输入和判断输出结果来评估软件是否达到预期要求。
常见的黑盒测试技术包括等价类划分、边界值分析、错误推测等。
白盒测试白盒测试是一种测试方法，考虑程序的内部结构和实现细节。
测试人员需要了解软件代码和逻辑，通过测试代码路径、循环结构、决策条件等来评估软件的正确性和健壮性。
常见的白盒测试技术包括语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖等。
灰盒测试灰盒测试是黑盒测试和白盒测试的结合，测试人员了解部分程序的内部结构和实现细节。
灰盒测试可以兼顾黑盒测试的覆盖范围和白盒测试的准确性，提高测试效果。
功能测试功能测试是一种测试方法，验证软件按照需求规格说明书的功能要求进行测试。
功能测试主要关注软件是否满足用户的功能要求和预期效果，验证软件的各项功能是否正常运行。
性能测试性能测试是一种测试方法，主要关注软件的性能指标，包括并发用户数、响应时间、吞吐量等。
通过性能测试，测试人员可以评估软件在不同负载下的性能表现，找出瓶颈，优化软件性能。
安全测试是一种测试方法，主要关注软件系统的安全性。
通过安全测试，测试人员可以发现软件系统的安全漏洞，如数据泄露、未授权访问等，以保障软件系统的安全性。
测试级别单元测试单元测试是一种针对程序的最小单元——函数或方法的测试。
通过单元测试，可以验证每个函数或方法的功能是否正常，保证每个单元的正确性。
集成测试集成测试是对多个模块进行测试，测试不同模块之间的集成和协调是否正常。
通过集成测试，可以发现不同模块之间的接口问题和协作问题。
测试与检测技术基础
测试与检测技术基础测试与检测技术基础测试与检测技术是通过对被测对象、系统或设备进行测试和检测，验证其是否符合设计要求和规范标准的过程。
常见的测试与检测技术演进包括传统软件测试技术、自动化测试技术和全面质量管理技术等。
传统软件测试技术传统软件测试技术是指通过手工或半自动化方式对软件进行测试和验证。
常见的传统测试方法包括需求分析测试、设计测试、编码测试、集成测试、系统测试、验收测试等。
传统软件测试技术的优点是简单易行、成本低廉；缺点则是测试覆盖率较低、测试效率低下、难以保证系统稳定性等。
自动化测试技术自动化测试技术是指利用软件自动化测试工具和脚本，实现对软件的自动化测试和验证。
自动化测试技术包括功能测试自动化、性能测试自动化、安全测试自动化等。
自动化测试技术的优点是测试过程更加全面、准确、高效、覆盖率更高；缺点则是实施难度较大、投入成本高。
全面质量管理技术全面质量管理技术是指将测试和验证过程集成到整个软件开发生命周期中，从需求分析、开发设计、测试验证、发布运维等各环节，实现对软件质量和可靠性的全面管理。
全面质量管理技术的优点是具备较高的测试覆盖率、较高的测试效率和质量保证能力；缺点则是利用集成测试平台的投入成本较高。
测试与检测技术的应用测试与检测技术广泛应用于软件开发、硬件开发、电子产品制造等领域中，以保证产品的质量和稳定性。
以下是测试与检测技术在不同领域中的应用案例：软件开发在软件开发过程中，通过测试与检测技术可以实现对软件各个阶段的自动化测试和验证，以验证软件是否符合设计要求和规范标准、是否具备可靠性和安全性等。
常见的应用包括代码静态分析、构建自动化、单元测试自动化、集成测试自动化等。
硬件开发在硬件开发过程中，通过测试与检测技术可以实现对硬件各个阶段的自动化测试和验证，以验证硬件是否符合设计要求和规范标准、是否具备可靠性和稳定性等。
常见的应用包括电路板测试、芯片测试、硬件系统测试等。
电子产品制造在电子产品制造过程中，通过测试与检测技术可以实现对电子产品各个阶段的自动化测试和验证，以验证电子产品是否符合设计要求和规范标准、是否具备可靠性和安全性等。
测试与检测技术基础知识题库
测试与检测技术基础知识题库一、单选题1.以下哪项不是软件测试的主要目的?– A. 发现软件中的缺陷– B. 验证软件是否满足需求– C. 调试软件中的错误– D. 评估软件的质量2.在软件开发的哪个阶段进行单元测试?– A. 需求分析阶段– B. 设计阶段– C. 编码阶段– D. 集成测试阶段3.下列哪个不属于软件测试的基本原则?– A. 测试应早期开始– B. 所有测试必须完全自动化– C. 测试应覆盖所有可能的路径– D. 测试应该是可重复的4.以下哪种类型的测试主要用于验证系统是否按照用户的要求进行操作?– A. 单元测试– B. 集成测试– C. 功能测试– D. 性能测试5.以下哪个测试技术用于评估一个软件系统的等级?– A. 白盒测试– B. 黑盒测试– C. 灰盒测试– D. Alpha测试二、多选题1.哪些是常见的软件测试方法?（多选）– A. 白盒测试– B. 黑盒测试– C. 灰盒测试– D. Alpha测试2.以下哪些是软件测试的测试层次？（多选）– A. 单元测试– B. 集成测试– C. 系统测试– D. 用户界面测试3.以下哪些是软件缺陷的常见类型？（多选）– A. 逻辑错误– B. 界面错误– C. 性能问题– D. 数据库错误4.以下哪些是软件测试的基本原则？（多选）– A. 测试应早期开始– B. 所有测试必须完全自动化– C. 测试应覆盖所有可能的路径– D. 测试应该是可重复的三、判断题1.黑盒测试是一种基于程序内部结构和逻辑的测试方法。
（False）2.单元测试是测试整个软件系统的功能和完整性。
（False）3.集成测试是将已经测试过的模块组合，测试它们的交互是否正确。
（True）4.软件测试只涉及功能性测试，不包括性能测试等其他类型的测试。
（False）5.软件测试中的一种手段是通过人工操作系统来验证系统的功能和稳定性。
（True）四、填空题1.软件开发生命周期中，______测试是最早进行的测试阶段。
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公式中所应用的单位脉冲函数在实际中是不存在的， 工程中常采取时间较短的脉冲信号来加以近似。比如给系 统以短暂的冲击输入，其冲击持续的时间若小于τ/10，则 可近似认为是一个单位脉冲输入。
图2.72 精确的和近似的脉冲响应
2. 单位阶跃输入下系统的响应函数
阶跃函数和单位脉冲函数间的关系是
亦即
t d t
y t 1
1 e 2
2 1 n t
1 e 2
2 1 n t
2 2 1
2 2 1
(过阻尼情况)
(2.210)
式中 1 2 arctan
图2.74 二阶系统对单位阶跃的响应
小结：
阶跃响应函数方程式中的误差项均包含有因子e-AT 项，故当t→∞时，动态误差为零，亦即它们没有稳 态误差。但是系统的响应在很大程度上取决于阻尼 比ς和固有频率ωn， ωn越高，系统的响应越快，阻尼 比ς直接影响系统超调量和振荡次数。
3. 单位斜坡输入下系统的响应函数
斜坡函数也可视为是阶跃函数的积 分，因此系统对单位斜坡输入的响应 同样可通过系统对阶跃输入的响应的 积分求得。
单位斜坡函数
t
0
t
t0 t0
一阶系统的单位斜坡响应为
y t t 1 e t
其传递函数为
Y
s
s
2
1
s
1
(2.211) (2.212) (2.213)
❖ 系统的输出总滞后于输入一个时间， 因此系统始终存在有一个稳态误差。
图2.75 单位斜坡函数
图2.76 一阶系统的单位阶 跃响应
二阶系统的斜坡输入响应为 ：
✓ 欠阻尼情况：
yt t 2 n
e n t
n 1 2
sin
n
✓ 临界阻尼情况 ：
1 2 t
(2.114)
yt t 2
反变换可得装置输出的时域表达
yt L1 Y s ht
(2.185)
h(t)为称装置的脉冲响应函数或权函数。
对于一阶惯性系统， 其传递函数
H s 1
s 1
可求得它们的脉冲响应 函数
ht 1 e t
(2.186)
图2.69 一阶惯性系统的脉冲 响应函数
对于一个二阶系统 ，其 传递函数为
y(t) x(k )h(t k ) k 0
图2.78 任意输入x(t)的脉冲 函数分解
(2.218)
当Δτ→0（即k→∞），对上述式子取极限得
y (t ) lim x(k )h(t k ) 0 k 0
0 x( )h(t )d
(2.219)
上述推导过程亦即卷积公式的另一种推导过程。将
图2.73 一阶系统对阶跃输入的响应
对于一个二阶系统来说，其传递函数为
H s
1
s2
2 n
2s n
1
则它对阶跃输入的响应函数可求得为
y t 1 e nt sin 1 2
1 2nt
(欠阻尼情况)
y t 1 1 n t e nt
(临界阻尼情况)
(2.208) (2.209)
❖ 当ς=0时，系统超调量为100%，系统持续振荡 ；
❖ 当ς>1时，系统蜕化为两个一阶环节的串联，此时系统虽 无超调（无振荡），但仍需较长时间才能达到稳态。
❖ 当ς<1时，若选择ς在0.6~0.8之间，最大超调量约在 2.5%~10%之间，对于5%~2%的允许误差而认为达到稳态的 所需调整时间也最短，约为(3~4)/ ς ωn 。因此，许多测量 装置在设计参数时也常常将阻尼比选择在0.6~0.8之间。
式（2.218）写为
y(t) x(t) * h(t)
(2.220)
式（2.220）表明，系统对任意激励信号的响应是该 输入激励信号与系统的脉冲响应函数的卷积。根据 卷积定理，式（2.220）的频域表达式则为
Y (s) X (s)H (s)
(2.221)
若输入x(t)也符合傅里叶变换条件，则有
Y ( j) X ( j)H ( j)
s2
s 2
2 n
2 n s
2 n
图2.77 二阶系统斜坡 响应
(2.117)
(四)测试系统对任意输入的响应
输入信号x(t)，可将其用一系 列等间距Δτ划分的矩形条来逼近。 则在kΔτ时刻的矩形条的面积为 x(kΔτ) Δτ 。若Δτ充分小，则可近 似将该矩形条看作是幅度为 x(kΔτ)Δτ的脉冲对系统的输入。而 系统在该时刻的响应则应该为 [x(kΔτ)Δτ]h(t- kΔτ)。在上述一系列 的窄矩形脉冲的作用下，系统的零 状态响应根据线性时不变(LTI)系 统的线性特性应该为
dt
(2.204)
t
t'
t
dt
(2.205)
因此系统在单位阶跃信号激励下的响应便等于系
统对单位脉冲响应的积分。
一阶惯性系统H(s)=1/(τs+1)对单位阶跃函数的响 应，其响应函数为
yt 1 e t
(2.206)
相应的拉普拉斯表达式为
Y
s
1
ss 1
(2.207)
当时t=4τ，y(t)=0.982， 此时系统输出值与系统 稳定时的响应值之间的 差已不足2%，可近似认 为系统已到达稳态。 ❖ 一阶装置的时间常数应 越小越好。 ❖ 阶跃输入方式简单易行， 因此也常在工程中采用 来测量系统的动态特性。
n
2 n
1
n 2
t
e
n t
(2.115)
✓ 过阻尼情况 ：
y t
t
2
1 2
1 2 e 2
2 2 1 n t
n
2 n 2 1
1 2
1 2 e 2
2 2 1 n t
2 n 2 1
(2.116)
其中
arctan
2 1 2 2 2 1
其传递函数为：
Y s
(2.222)
(五)测试系统特性参数的实验测定
H s
1
s2
2 t
n e n t sin 1 2
1 2nt
(欠阻尼情况,ς<1)
h t
2 n
te
n
t
(临界阻尼情况,ς=1)
ht
n
e e 2 1 n t
2 1 n t
1 2
(过阻尼情况,ς>1)
图2.70 二阶系统的脉冲 响应函数
(三)测试系统对典型激励的响应函数
1. 单位脉冲输入下系统的脉冲响应函数
单位脉冲函数δ(t)，其傅立叶变换Δ(jω)=1。同 样，对于δ(t)的拉氏变换Δ(s)=L[δ(t)]。因此，测 试装置在激励输入信号为δ(t)时的输出将是 Y(s)=H(s)X(s)=H(s)Δ(s)=H(s) 。对Y(s)作拉普拉斯