《测试技术》复习大纲-2012.doc

测试技术复习大纲 考试题型一 填空题（20分，10小题，每题2分）二 判断题（10分，10小题，每小题1分）三 选择题（20分，10小题，每题2分）四 简答题（30分，5小题，每小题6分）五 计算题（20分，2小题，每小题10分）绪 论1. 基本概念：测试、测量、试验；信号、信息2测量系统的一般构成及每一部分的作用。 信号调理环节的作用。3. 测试工作面临的5个任务和涉及的4方面知识。第1章 信号及其描述1 信号的分类（1）确定性信号（周期信号：简单、复合，非周期信号：准周期、瞬变非周期信号）与非确定性信号（随机信号：平稳、非平稳、各态历经；时间平均和集合平均）；平稳随机过程：统计特征量不随时间变化各态历经随机过程：样本特征量代替总体特征量 （2）连续信号与离散信号；（3）能量信号与功率信号；(4) 时限信号与频限信号； 2. 信号的描述：时域描述（表达式、波形）和频域描述（频谱：相频谱、幅频谱）周期信号的描述、非周期信号的描述、随机信号的描述：（1）周期信号与离散频谱 周期信号的频谱特点和求取方法（傅里叶级数三角函数展开式的定义，不要求计算）。幅频谱、相频谱的概念和频谱图的绘制。掌握典型周期信号的单边频谱（方波、三角波、锯齿波等）的绘制（已知傅里叶级数）。(2) 准周期信号具有离散频谱(3) 非周期信号的频谱是连续的；非周期信号（准周期信号和瞬变非周期信号）的频谱特点和求取方法（傅立叶变换），典型非周期信号（矩形窗函数（sinc函数）、函数（强度为1的均匀谱）等）的频谱特点。 3. 信号分析中常用的信号：单位脉冲、矩型窗、指数函数、符号函数与单位阶跃、谐波函数、周期单位脉冲序列 第2章 信号的分析与处理1.信号的时域统计分析 随机过程统计特征量（均值、方差、均方值）的定义和物理意义。2. 相关分析：自相关与互相关 相关系数、自相关函数、互相关函数的定义、性质和应用。如测地下输油管道破损位置。3 4. 随机信号的频谱 自功率谱、互功率谱、相干函数的定义和物理意义5. 数字信号处理基础（1） 模拟信号数字化分析过程：模拟信号预处理（抗混叠滤波、幅值适调）、模/数转换、数字分析。（2） 时域采样和频谱混叠：采样定理（3） 时域截断（加窗）和能量泄漏（选合适（窄主瓣，小旁瓣）的窗函数：矩形、三角形、汉宁窗、海明窗、指数窗）（4） 频域采样与栅栏效应（5） DFT和FFT：（了解）DFT:对离散信号进行离散傅里叶变换，得到离散频谱；计算量很大。FFT:快速DFT,计算量小。 第3章 测试系统的特性1 线性时不变系统的性质：叠加性，比例特性，微分特性，积分特性，频率保持性2 测试系统静态特性指标及其定义：重复性、灵敏度、线性度、分辨率、回程误差、稳定度和漂移等3 测量试装置的动态特性(1) 常用的描述方法：微分方程、传递函数、频率特性函数、脉冲响应函数（输入为单位脉冲信号）(2) 频率特性（幅频特性、相频特性）函数的定义和图示法（奈奎斯特图、伯德图）。频率响应函数（输入为简谐信号）。4 一阶系统、二阶系统的频率特性（传递函数、公式中变量的含义）的应用(求稳态输出，求幅值误差和相位误差)例：求输入为（A为直流分量）的稳态输出？5 测试系统对任意输入的响应 系统对输入的响应等于输入和其单位脉冲响应函数的卷积 6 系统动态特性的两种标定方法：频率响应法和阶跃响应法。7 测试系统不失真传递信号的时域条件（即定义）和频域条件。 幅值失真和相位失真的概念8 测试系统特性参数的确定：静态特性参数的测定、动态特性参数的测定 第4章 常用传感器1 传感器的定义、组成和分类。2 传感器的选用原则。3 电阻式传感器的分类、原理、特点和应用应变片的工作原理：应变电阻效应压阻效应的概念；金属丝电阻应变片与半导体应变片的主要区别（工作原理和灵敏度的区别）？4 电感式传感器的变换原理（电磁感应原理）、分类、特点和应用。可变磁阻式传感器灵敏度的特点（非线性及其解决办法（差动、小工作范围）和应用（微小位移测量）、典型结构。涡电流式传感器的工作原理（涡电流效应，属于自感型传感器）和应用（非接触动态测量，位移，材质鉴别，无损探伤等）。差动式变压器的工作原理（互感现象）、特点（精度高、测量范围大等）和应用（大位移测量）。可变磁阻式（如螺管线圈型）和涡流式传感器属于自感型，差动变压器属于互感型。5. 电容式传感器：工作原理（电容的计算公式）、分类（极距、面积、介质变化型）；极距变化型的灵敏度的特点（非线性及其解决办法（差动、小工作范围）和应用（微小位移测量）；面积变化型灵敏度的特点（线性的）和应用。6 .磁电式传感器的工作原理（电磁感应）、分类、特点、应用。磁阻式传感器与动圈式传感器在原理上区别及其应用？7. 压电式传感器：工作原理（压电效应、逆压电效应、压电材料）；压电式传感器（压电常数）及其等效电路；电荷放大器的两个作用(功率放大和阻抗匹配)；特点（能量转换型、不适合静态测量）和应用（力、加速度）。8. 霍尔传感器的工作原理（霍尔效应）和用途。9. 光电式传感器的工作原理、分类和特点，常用的光电元件；光电管和光电倍增管：外光电效应光敏电阻：光电导效应光电池：光生伏特效应第5章信号的调理与记录1 电桥的分类（交流电桥与直流电桥；平衡电桥与不平衡电桥）2 直流电桥的平衡条件、两种工作方式（零值法和偏值法）3 交流电桥的平衡条件Z1Z3=Z3Z4（模平衡、相位平衡）4 调制与解调的定义、目的（便于放大和传输）、分类（调幅、调频、调相）。载波、调制信号、已调波/调制波。调幅、调频、调相的定义。5 调幅：调幅的原理（相乘）和解调方法（同步解调、包络检波、相敏检波）。调幅波的表达式。动态电阻应变仪的原理调幅时对载波频率的要求（载波频率比调制信号的最高频率高10倍）。调频波和调相波的表达式。瞬时相位和瞬时角频率之间的关系。6 滤波器的定义、用途（滤除不