《测试与检测技术基础》课程电子教案（PPT教学课件）测试技术（1/28）

测试技术(1) 王伯雄

测试技术(1) 王伯雄

第一章绪论 测试技术的发展与研究的内容 测量的本质和基本前提 ·标准及其单位 国际单位制(SI) 基本单位 国际单位制的导出单位

第一章 绪论 • 测试技术的发展与研究的内容 • 测量的本质和基本前提 • 标准及其单位 –国际单位制（SI） –基本单位 –国际单位制的导出单位

1.1测试技术的发展与研究的内容 知识的获取往往从测量开始。人类在其 自身的社会发展中创造并发展了测量学 科,人类早期的测量活动涉及对长度 (距离)、时间、面积和重量等量的测 量。随着社会的进步和科学的发展,测 量活动的范围不断扩大,测量的工具和 手段不断精细和复杂化,从而也不断地 丰富和完善了测量的理论

1.1 测试技术的发展与研究的内容 知识的获取往往从测量开始。人类在其 自身的社会发展中创造并发展了测量学 科，人类早期的测量活动涉及对长度 （距离）、时间、面积和重量等量的测 量。随着社会的进步和科学的发展，测 量活动的范围不断扩大，测量的工具和 手段不断精细和复杂化，从而也不断地 丰富和完善了测量的理论

测量的发展 公元前3000年,古埃及人建立了长度的统一标准一一埃 尔 秦始皇在统一六国后,建立了统一的度量制度 今天,测量学科已渗透到人类活动的每个领域 科学技术的迅猛发展给测量学这一古老的学科 注入了新的活力,现代电子技术、尤其是信息 技术的发展更是推动测量学科迅猛发展。因此 测量学是一门多学科交叉的边缘学科

• 测量的发展 – 公元前3000年，古埃及人建立了长度的统一标准――埃 尔 ； – 秦始皇在统一六国后，建立了统一的度量制度 ； – 今天，测量学科已渗透到人类活动的每个领域。 科学技术的迅猛发展给测量学这一古老的学科 注入了新的活力，现代电子技术、尤其是信息 技术的发展更是推动测量学科迅猛发展。因此 测量学是一门多学科交叉的边缘学科

测量的内涵及其科学性: “凡存在之物,必以一定的量存在。” “当你能测量你在谈及的事物,并将它用数 字表达时,你对它便是有所了解的;而当你 不能测量它,不能将它用数字表达时,你的 知识是贫瘠的和不能令人满意的。” -William Thompson

• 测量的内涵及其科学性: “凡存在之物，必以一定的量存在。” “当你能测量你在谈及的事物，并将它用数 字表达时，你对它便是有所了解的；而当你 不能测量它，不能将它用数字表达时，你的 知识是贫瘠的和不能令人满意的。” ——William Thompson

·根据被测的物理量随时间变化的特性, 可将它们总体地分成静态量和动态量。 静态量:静止的或缓慢变化的物理量; 动态量:随时间快速变化的物理量。 对静态量与动态量的测量分别称为静态测量与 动态测量 静态与动态测量是相对的,有时可以转化 ·本课程中我们将主要研究对动态量的测量, 亦即动态测量的理论、方法及应用,因此我 们在这里将动态测量的技术定义为测试技术

• 根据被测的物理量随时间变化的特性， 可将它们总体地分成静态量和动态量。 – 静态量：静止的或缓慢变化的物理量； – 动态量 ：随时间快速变化的物理量。 – 对静态量与动态量的测量分别称为静态测量与 动态测量。 • 静态与动态测量是相对的，有时可以转化。 • 本课程中我们将主要研究对动态量的测量， 亦即动态测量的理论、方法及应用，因此我 们在这里将动态测量的技术定义为测试技术

测试系统原理框图 被测对象 传感器 信号调理 数据显示、记录 观察者 ·传感器:从被测对象获取有用的信息,并将其转 换为适合于测量的变量或信号。 信号调理部分:对从传感器所输出的信号作进 步的加工和处理,包括对信号的转换、放大、滤 波、储存、重放、和一些专门的信号处理。 ·显示和记录部分:将经信号调理部分处理过的信 号用便于人们所观察和分析的介质和手段进行记 录或显示。 ·被测对象和观察者也是测试系统的组成部分,它 们同传感器、信号调理部分以及数据显示与记录 部分一起构成了一个完整的测试系统

测试系统原理框图 • 传感器 ：从被测对象获取有用的信息，并将其转 换为适合于测量的变量或信号。 • 信号调理部分 ：对从传感器所输出的信号作进一 步的加工和处理，包括对信号的转换、放大、滤 波、储存、重放、和一些专门的信号处理。 • 显示和记录部分：将经信号调理部分处理过的信 号用便于人们所观察和分析的介质和手段进行记 录或显示。 • 被测对象和观察者也是测试系统的组成部分，它 们同传感器、信号调理部分以及数据显示与记录 部分一起构成了一个完整的测试系统

课程目的 使学生掌握有关测试技术的基本理论和技 术 掌握对一个测试系统各部分的参数进行测 量和分析的方法和手段 为进一步研究和处理工程测试技术问题打 下基础

课程目的 • 使学生掌握有关测试技术的基本理论和技 术 ； • 掌握对一个测试系统各部分的参数进行测 量和分析的方法和手段 • 为进一步研究和处理工程测试技术问题打 下基础

课程重点 信号与信号处理的理论和方法: 信号的时域和频域的描述方法,信号的频谱和谱分 析的方法,信号的卷积与相关,以及数字信号处理 的基本理论和方法。 测试系统的参数及其评价方法: 测试系统传递特性的时、频域描述,脉冲响应函数 和频率响应函数,一、二阶系统的动态特性描述及 其参数的测量方法,以及不失真测试的条件

课程重点 • 信号与信号处理的理论和方法： – 信号的时域和频域的描述方法，信号的频谱和谱分 析的方法，信号的卷积与相关，以及数字信号处理 的基本理论和方法。 • 测试系统的参数及其评价方法： – 测试系统传递特性的时、频域描述，脉冲响应函数 和频率响应函数，一、二阶系统的动态特性描述及 其参数的测量方法，以及不失真测试的条件

课程重点(续) ·传感器理论: 各类常用传感器的原理、结构及性能参数, 以及传感器的典型应用 信号调理的原理和方法: 电桥电路,信号的调制与解调,信号的滤波, 信号的模/、数和数/模转换,以及上述各种电路 的原理及典型应用。 常用显示与记录仪器的工作原理、结构、 动态性能及应用

课程重点（续） • 传感器理论： – 各类常用传感器的原理、结构及性能参数， 以及传感器的典型应用。 • 信号调理的原理和方法 ： – 电桥电路，信号的调制与解调，信号的滤波， 信号的模/数和数/模转换，以及上述各种电路 的原理及典型应用。 • 常用显示与记录仪器的工作原理、结构、 动态性能及应用