現(xiàn)代測試技術(shù)第一章

現(xiàn)代測試技術(shù)

Modern

Test&MeasurementTechnology

吳青

E-mail:wq@Tel一章、緒論本章學(xué)習(xí)要求：1.掌握測試技術(shù)的概念及研究內(nèi)容2.了解測試技術(shù)的應(yīng)用情況3.了解測試技術(shù)的發(fā)展動態(tài)4.了解主要測試儀器生產(chǎn)廠商第一章緒論1.1測試的基本概念

測試技術(shù)是一門古老而新興的實驗科學(xué)。是人類認識客觀世界的手段（實踐途徑）。凡需考察事物的狀態(tài)、變化和特征等，并要對它進行定量描述時，都離不開測試工作。人類早期的測量活動涉及對長度（距離）、時間、面積和重量等量的測量。隨著社會的進步和科學(xué)的發(fā)展，測量活動的范圍不斷擴大，測量的工具和手段不斷精細和復(fù)雜化，從而也不斷地豐富和完善了測量的理論。

測量的發(fā)展公元前3000年，古埃及人建立了長度的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)――埃爾；秦始皇在統(tǒng)一六國后，建立了統(tǒng)一的度量制度；今天，測量學(xué)科已滲透到人類活動的每個領(lǐng)域。

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展給測量學(xué)這一古老的學(xué)科注入了新的活力，現(xiàn)代電子技術(shù)、尤其是信息技術(shù)的發(fā)展更是推動測量學(xué)科迅猛發(fā)展。因此測量學(xué)是一門多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科。

測試（Measurementandtest）：是測量與試驗的概括.測試是具有試驗性質(zhì)的測量。也可理解為測量與試驗的綜合。測量（Measurement）：是以確定被測對象的屬性量值為目的的實驗過程。是使用技術(shù)裝置通過實驗方法求得被測量的值；或者是將被測量的值與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量比較，并確定被測量與標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)。試驗（

test）：是對迄今未知事物的探索性的認識過程。是為了解某物的性能或某事的結(jié)果而進行的嘗試性活動。試驗研究是機械工程基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，而試驗方案及其結(jié)果的優(yōu)劣好壞往往對研究工作或產(chǎn)品開發(fā)是否取得預(yù)期效果起重要作用。機械工程試驗通常有以下幾種類型：1）基礎(chǔ)研究中的試驗。如機構(gòu)學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)、摩擦學(xué)以及控制方法等方面的原理性試驗。2）新產(chǎn)品開發(fā)中旨在驗證機器性能、功能和可靠性的試驗。例如樣機或定型產(chǎn)品的整機全面性能（功能）試驗或元部件的性能、壽命試驗等。3）加工工藝研究中的試驗。例如金屬切削過程試驗、刀具切削性能及磨損試驗、金屬塑性成型試驗、特種加工工藝試驗等。4）機器動態(tài)性能試驗。如結(jié)構(gòu)實驗?zāi)B(tài)分析、系統(tǒng)辯識以及機器的振動和聲學(xué)（噪聲）試驗等。5）以機器的控制系統(tǒng)設(shè)計為目的的試驗以及控制系統(tǒng)校正和控制器（或校正環(huán)節(jié)）設(shè)計有關(guān)的試驗。本教材主要的測量方面的內(nèi)容，試驗方面的內(nèi)容相對較少些。1.2

測試技術(shù)的內(nèi)容測試技術(shù)研究的主要內(nèi)容為：被測量的測量原理、測量方法、測量系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理四個方面。

測量原理：指實現(xiàn)測量所依據(jù)的物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)象及有關(guān)定律的總體。例如，壓電晶體測振動加速度時所依據(jù)的是壓電效應(yīng)；電渦流位移傳感器測靜態(tài)位移和振動位移時所依據(jù)的是電磁效應(yīng)；熱電偶測量溫度時所依據(jù)的是熱電效應(yīng)等等。不同性質(zhì)的被測量用不同的原理去測量，同一性質(zhì)的被測量亦可用不同的的原理去測量。測量方法：直接測量法或間接測量法、電測法或非電測法、模擬量測量法或數(shù)字量測量法、等精度或不等精度測量法、接觸式與非接觸式、動態(tài)和靜態(tài)等。在確定了被測量的測量原理和測量方法以后，就要設(shè)計或選用裝置組成測量系統(tǒng)。實際測試得到的數(shù)據(jù)必須加以處理，才能得到正確可靠的結(jié)果。1.3測試系統(tǒng)的組成

測試工作所希望獲取的信息，有可能已載于某種可檢測的信號中，也有可能尚未載于可檢測的信號中。對于后者，測試工作就包含著選用合適的方式激勵被測對象，使其產(chǎn)生既能充分表征其有關(guān)信息又便于檢測的信號。激勵源：作用是向測試對象輸入一定類型和強度的能量，使它處于特定的運動狀態(tài)之中，激發(fā)出需要測量的信息。如測機床主軸徑向跳動，只有在機床主軸旋轉(zhuǎn)起來才可測徑向跳動；也只有在切削加工正在進行時，才有切削力可言。而這激勵源就是機床主軸電動機。被測對象：是我們的研究對象。本課程所研究的對象是工程實際（領(lǐng)域）中常用的物理量。如機床主軸徑向跳動、加熱爐的爐溫、鋼板的厚度、物體的重量等。按照被測量隨時間變化的規(guī)律，可將其分為動態(tài)量和靜態(tài)量兩類。靜態(tài)量：被測量是固定不變的，不隨時間變化，或雖然有所變化但相對觀測時間而言變化非常緩慢而忽略不計的量稱之。對靜態(tài)量進行的測試就稱為靜態(tài)測試。動態(tài)量：被測量隨時間的變化而改變的量稱為動態(tài)量。對動態(tài)量進行的測試稱為動態(tài)測試。

在動態(tài)測試中，由于測試裝置本身也具有特定的動態(tài)特性，而所研的信號總是測試裝置的動態(tài)特性和研究對象動態(tài)特性綜合反映，所以問題比較復(fù)雜。本課程重放在動態(tài)方面。傳感器（sensor,transducer）：作用類似于人的感官，它感受被測信號，并將被測量（如位移、溫度等）轉(zhuǎn)換為可測信號（如電量），傳送給測量系統(tǒng)的中間轉(zhuǎn)換器。它具有敏感功能和轉(zhuǎn)換功能。

非電量——電量

位移、溫度、力、速度等——電阻、電容、電感、電壓等。信號的調(diào)理（中間轉(zhuǎn)換）

:是對傳感器輸出的微弱信號進行檢波、轉(zhuǎn)換、濾波、放大等，以方便測試系統(tǒng)后續(xù)處理或顯示。組成：通常包括濾波、放大、線性化等環(huán)節(jié)。信號處理:

是對前面來自信號調(diào)理環(huán)節(jié)的信號進行各種濾波，計算和分析。其作用與功能和人的大腦相類似。信號處理設(shè)備可能是某種簡單的模擬式計算電路或微處理機、計算機等。

信號顯示、記錄:

是將來自信號處理環(huán)節(jié)的信號以觀察者易于觀察的形式來顯示或存貯測試的結(jié)果。為了準(zhǔn)確的獲得被測對象的信息，要求測試系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量之間必須具有一一對應(yīng)關(guān)系。而且，其輸出的變化能夠準(zhǔn)確地反映出其輸入的變化，即實現(xiàn)不失真的測試。

對于不同的被測參量，測試系統(tǒng)的構(gòu)成及作用原理可以不同；根據(jù)測試任務(wù)的復(fù)雜程度，一個測試系統(tǒng)也可以有簡單和復(fù)雜之分。 在對待屬性各異的各類測試系統(tǒng)中，常常略去系統(tǒng)具體的物理上的含義，而將其抽象為一個理想化的模型，目的是為了得到一類系統(tǒng)共性的規(guī)律。將系統(tǒng)中變化著的各種物理量，如力、位移、加速度、電壓、電流、光強等稱為信號。 因此，信號與系統(tǒng)是緊密相關(guān)的。信號按一定的規(guī)律作用于系統(tǒng)，而系統(tǒng)在輸入信號的作用下，對它進行“加工”，并將該“加工”后的信號進行輸出。通常將輸入信號稱為系統(tǒng)的激勵，而將輸出信號稱為系統(tǒng)的響應(yīng)。1.4測試技術(shù)的發(fā)展動向

先進技術(shù)的發(fā)展日新月異，測試技術(shù)應(yīng)該適應(yīng)這種發(fā)展。根據(jù)先進制造技術(shù)發(fā)展的要求以及測試技術(shù)自身的發(fā)展規(guī)律，不斷拓展著新的測量原理和測試方法，以及測試信息處理技術(shù)。具體體現(xiàn)在下面三點：（1）傳感器向新型、微型、智能型方向發(fā)展；（2）測試儀器向高精度、多功能、小型化、在線監(jiān)測、性能標(biāo)準(zhǔn)化和低價格發(fā)展；（3）參數(shù)測量與數(shù)據(jù)處理以計算機為核心，使測量、分析、處理、打印、繪圖、狀態(tài)顯示及故障預(yù)報向自動化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。a)利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學(xué)效應(yīng)開發(fā)出的新型傳感器光纖流速傳感器熒光材料制作的電子鼻傳感器生物酶血樣分析傳感器熱/光電量b)傳感器+嵌入式計算機智能傳感器振動網(wǎng)絡(luò)傳感器嵌入式計算機智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器智能傾角RS232傳感器IC總線數(shù)字溫度傳感器就機械工程而言，測試技術(shù)在以下幾個方面需要發(fā)展：

1）測量方式的多樣化①多傳感器融合技術(shù)在制造現(xiàn)場中的應(yīng)用

多傳感器融合是解決測量過程中測量信息獲取的方法，它可以提高測量信息的準(zhǔn)確性。由于多傳感器是以不同的方法或從不同的角度獲取信息的，因此可以通過它們之間的信息融合去偽存真，提高測量精度。②積木式、組合式測量方法

增加測試系統(tǒng)的柔性，實現(xiàn)不同層次不同目標(biāo)的測試目的。

計算機虛擬儀器技術(shù)用PC機＋儀器板卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計算機軟件代替硬件分析電路優(yōu)點我們的工作③便攜式測量儀器

如便攜式光纖干涉測量儀、便攜式大量程三維測量系統(tǒng)等，用于解決現(xiàn)場大尺寸的測量問題。④虛擬儀器

虛擬儀器是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在精密測試領(lǐng)域的應(yīng)用，一種是將多種數(shù)字化的測試儀器虛擬成一臺以計算機為硬件支撐的數(shù)字式的智能化測試儀器；另一種是研究虛擬制造中的虛擬測量，如虛擬量塊、虛擬坐標(biāo)測量機等。⑤智能結(jié)構(gòu)

它屬于結(jié)構(gòu)檢測與故障診斷，是融合智能技術(shù)、傳感技術(shù)、信息技術(shù)、仿生技術(shù)、材料科學(xué)等的一門交叉學(xué)科，使監(jiān)測的概念過渡到在線、動態(tài)、主動的實時監(jiān)測與控制。2）視覺測試技術(shù)

視覺測試技術(shù)是建立在計算機視覺研究基礎(chǔ)上的一門新興測試技術(shù)。與計算機視覺研究的視覺模式識別、視覺理解等內(nèi)容不同，視覺測試技術(shù)重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。它可以廣泛應(yīng)用于在線測量、逆向工程等主動、實時測量過程。

3)尺寸繼續(xù)向兩個極端發(fā)展

兩個極端就是指相對于現(xiàn)在測量尺寸的大尺寸和小尺寸。通常尺寸的測量已被廣為注意，也開發(fā)了多種多樣的測試方法。近年來，由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和迫切需要，使得很多方面的生產(chǎn)和工程中測試的要求超過了我們所能測試的范圍，如飛機外形的測量、大型機械關(guān)鍵部件測量、高層建筑電梯導(dǎo)軌的準(zhǔn)直測量、油罐車的現(xiàn)場校準(zhǔn)等都要求能進行大尺寸測量；微電子技術(shù)、生物技術(shù)的快速發(fā)展，探索物質(zhì)微觀世界的需求，測量精度的不斷提高，又要求進行微米、納米測試。納米測量也多種多樣，有光干涉測量儀、量子干涉儀、電容測微儀、X射線干涉儀、頻率跟蹤式法珀標(biāo)準(zhǔn)量具、掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)、分子測量機M3(molecularmeasuringmachine)等。主要傳感器和測試儀器生產(chǎn)廠商2、振動/噪聲傳感器丹麥B&K（振動測量、聲學(xué)測量領(lǐng)域最富盛名）:8080/gccs/lesson/corp/bk/main.htm1、工業(yè)自動化類傳感器美國霍尼威爾公司（有全球最大傳感器技術(shù)研究中心）/china3、測量分析儀器美國國家儀器公司(全球最大的計算機虛擬儀器生產(chǎn)商):8080/gccs/lesson/corp/labview/main.htm美國Agilent公司(原惠普公司儀器部，著名的測試儀器商):8080/gccs/lesson/corp/agilent/agilent.htm1.5

測試技術(shù)的應(yīng)用

在工程技術(shù)領(lǐng)域，工程研究、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制和性能等，都離不開測試技術(shù)。特別是近代自動控制技術(shù)已越來越多地運用測試技術(shù)，測試裝置已成為控制系統(tǒng)的重要組成部分。

下面是幾個典型的應(yīng)用領(lǐng)域：1）產(chǎn)品質(zhì)量測量

在汽車、機床等設(shè)備，電機、發(fā)動機等零部件出廠時，必須對其性能質(zhì)量進行測量和出廠檢驗。

在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….2）工業(yè)自動化中的應(yīng)用

a)機械手、機器人中的傳感器

轉(zhuǎn)動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。

在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。密歇根大學(xué)的機械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機器狗b)AGV（AutomatedGuidedVehicle）自動送貨車

超聲波測距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工AGV模型測試技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動機：向發(fā)動機的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機的工作狀況信息，對發(fā)動機工作狀況進行精確控制溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等

汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容

普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等

3)設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

在電力、冶金、石化、化工等眾多行業(yè)中，某些關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)關(guān)系到整個生產(chǎn)線正常流程。如：汽輪機、燃氣輪機、水輪機、發(fā)電機、電機、壓縮機、風(fēng)機、泵、變速箱等等。對這些關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)的實施24小時實時動態(tài)監(jiān)測，及時、準(zhǔn)確掌握它的變化趨勢，為工程技術(shù)人員提供詳細、全面的機組信息，是設(shè)備由事后維修或定期維修向預(yù)測維修轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。國內(nèi)外大量實踐表明，機組某些重要測點的振動信號非常真實地反映了機組的運行狀態(tài)。由于機組絕大部分故障都有一個漸進發(fā)展的過程，通過監(jiān)測振動總量級的變化過程，完全可以及時預(yù)測設(shè)備的故障的發(fā)生。結(jié)合其它綜合監(jiān)測信息如：溫度、壓力、流量等，運用精密故障診斷技術(shù)甚至可以分析出故障發(fā)生的位置，為設(shè)備的維修準(zhǔn)備提供可靠依據(jù)，將因設(shè)備故障維修帶來的損失降到最低程度。

在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運行狀態(tài)關(guān)系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立24小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。石化企業(yè)輸油管道、儲油罐等壓力容器的破損和泄露檢測。c)生產(chǎn)加工過程監(jiān)測切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關(guān)傳感器等。數(shù)字化工廠測試技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦紅外測距傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測光敏二極管、光敏三極管可視對講、可視電話：圖像獲取面陣CCD

例如全自動洗衣機以人們洗衣操作的經(jīng)驗作為模糊控制的規(guī)則，采用多種傳感器將洗衣狀態(tài)信息檢測出來，并將這些信息送到微電腦中，經(jīng)微電腦處理后，選擇出最佳的洗滌參數(shù)，對洗衣全過程進行自動控制，達到最佳的洗滌效果。

利用衣量傳感器來檢測洗衣時衣物量的多少，從而決定設(shè)定水位的高低。利用衣質(zhì)傳感器來檢測衣物重量、織物種類，從而決定最優(yōu)洗滌溫度、洗滌時間。．利用水溫傳感器來檢測開機時的環(huán)境溫度和注水結(jié)束時的水溫，為模糊推論提供信息。利用傳感器來檢測水的硬度，進而決定添加洗衣粉的量以期達到最佳洗滌效果。利用光傳感器來檢測洗滌液的透光率，從而間接檢測了洗凈程度。利用傳感器監(jiān)測漂洗過程中的肥皂沫的變化決定漂洗的次數(shù)。利用傳感器監(jiān)測干衣過程中衣物電阻的變化，來選擇決定烘干時間，與傳統(tǒng)的定時烘干相比，更具靈活性。利用壓力傳感器實現(xiàn)電信號與機械力信號的相互轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)無級調(diào)水，從而達到省水、省電的目的。數(shù)字體溫計：接觸式熱敏電阻，非接觸式紅外傳感器醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測

壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀

離子傳感器醫(yī)學(xué)辦公商務(wù)：掃描儀：文檔掃描線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測光敏二極管、光敏三極管鼠標(biāo):光電位移傳感器攝象頭:CCD傳感器聲位筆:超聲波傳感器麥克風(fēng):電容傳聲器聲卡:A/D卡+D/A卡軟驅(qū):速度,位置伺服樓宇自動化

樓宇自動化系統(tǒng)，或稱建筑物自動化系統(tǒng)是將建筑物(或建筑群)內(nèi)的消防、安全、防盜、電力系統(tǒng)、照明、空調(diào)、衛(wèi)生、給排水、電梯及其他機械設(shè)備等設(shè)備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的一個綜合系統(tǒng)。它的目的是使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和高效的工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化。

下圖是某公司總部的樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為七個子系統(tǒng)：電源管理、安全檢測、照明控制、空調(diào)、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器檢測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器OICW夜視瞄準(zhǔn)機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間。美國國家導(dǎo)彈防御計劃NMD檢測技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用

監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；

攔截器：能識別真假彈頭，敵友方測試技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測控

檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱

火箭測控

檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

“阿波羅10”：火箭部分2077個傳感器飛船部分1218個傳感器，檢測參數(shù)加速度、溫度、壓力、振動、流量、應(yīng)變、聲學(xué)、神州飛船：185臺（套）儀器裝置……教學(xué)實驗、氣象預(yù)報、大地測繪、災(zāi)情預(yù)報、交通指揮、……涵蓋吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空1.6信息、信號及噪聲

測試技術(shù)屬于信息科學(xué)范疇，也稱信息探測工程學(xué)。整個測試系統(tǒng)就是信息的獲取（采集）、信號的轉(zhuǎn)換、信號的分析處理、信號的傳送及信號的執(zhí)行、輸出過程。

信息：是被研究對象的狀態(tài)和特征的表征（或反映）。信息本身不是物質(zhì)，不具有能量，但信息的傳輸卻依靠物質(zhì)和能量。為了獲取信息，人們設(shè)法去度量某些物理量。如測應(yīng)變以求應(yīng)力，利用電調(diào)幅和調(diào)頻波傳送圖像和語言信息，用回轉(zhuǎn)體振動的幅值和相位表示轉(zhuǎn)子不平衡狀態(tài)，這些被測量的物理量就是信號。信號：是傳載信息的工具，或是傳輸信息的載體（工具或函數(shù)）。信號是物理性的，是物質(zhì)、具有能量。人類獲取信息需要借助信號的傳播。信息蘊涵于信號之中。同一信息可以選用不同的信號傳載。如人們的思想可以用語言表達，也可以用文字、編碼（如電報編碼）表示。而同一信號也可以表示不同的信息。如紅色信號燈可表示禁止車輛通行，也可以表示某實驗室正在用電。如果掛在病人床前則表示病危，這要根據(jù)實際工作的需要來選擇。噪聲：表征這些無用信息的信號。

課程內(nèi)容：

本課程主要介紹工業(yè)自動化,環(huán)境監(jiān)測,樓宇控制,交通等領(lǐng)域中常見物理量(壓力、應(yīng)變、位移、加速度、溫度等）的傳感器測量原理、測量電路原理和信號分析方法。緒論信號分析基礎(chǔ)傳感器原理測試系統(tǒng)特性模擬信號處理數(shù)字信號處理工程應(yīng)用內(nèi)容如下1.7本課程的內(nèi)容、特點和學(xué)習(xí)要求本課程的特點：邊緣性

測試技術(shù)是一門綜合性技術(shù)。現(xiàn)代測試系統(tǒng)常常是集機電于一體，軟硬件相結(jié)合的，具有智能化、自動化的系統(tǒng)。它涉及到傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、精密機械設(shè)計技術(shù)等眾多技術(shù)。因此，要求測試工作者具有深厚的多學(xué)科知識，如力學(xué)、電學(xué)、信號處理、自動控制、機械振動、計算機、數(shù)學(xué)等。學(xué)習(xí)時，要抓住重點，注意各知識之間的聯(lián)系，逐步培養(yǎng)綜合運用基礎(chǔ)理論與工程技術(shù)知識的能力。發(fā)展的迅速性

機械工程測試技術(shù)總是在吸收各種新的科技成果的基礎(chǔ)上，不斷變化著自己的內(nèi)容和范圍。目前，某一種型號的電測儀器的技術(shù)壽命是很短的，平均只有三至五年，而與此相反相成是一些基本環(huán)節(jié)、基本原理的技術(shù)壽命卻相當(dāng)長，因此，我們應(yīng)當(dāng)把主要精力放在掌握那些基本環(huán)節(jié)、基本原理以及基本的分析和綜合方法上、放在共性問題上、掌握重點、舉一反三。工具性

對于工程技術(shù)人員來講，測試技術(shù)是一種工具。我們是“用”測試儀表的，而不是“搞”測試儀表的。學(xué)完這門課后，應(yīng)能達到的基本要求是“選得準(zhǔn)，用得好”。既自己能根據(jù)需要，設(shè)計一個測試系統(tǒng)。測試技術(shù)也是實驗科學(xué)的分支，學(xué)習(xí)中必須理論學(xué)習(xí)與實驗密切結(jié)合，以便得到基本實驗技能的訓(xùn)練。學(xué)習(xí)要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能做到：（1）掌握測試技術(shù)的基本理論，包括信號的時域和頻域的描述方法、頻譜分析和相關(guān)分析的原理和方法、信號調(diào)理和信號處理基本概念和方法；（2）熟練掌握各類典型傳感器、記錄儀器的基本原理和適用范圍；（3）具有測試系統(tǒng)的機、電、計算機方面的總體設(shè)計能力；（4）

具有實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力。

本課程在教學(xué)環(huán)節(jié)中安排了相關(guān)的必要的實驗及習(xí)題，學(xué)習(xí)中學(xué)生必須主動積極地參加實驗，及完成相應(yīng)的習(xí)題才能受到應(yīng)有的實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，才能在潛移默化中獲得關(guān)于動態(tài)測試工作的比較完整的概念，才能初步具有處理實際測試工作的能力。考核方式:實驗：10%;