现代测试导论

1、现代测试导论电子科技大学机械电子工程学院电子科技大学机械电子工程学院机电测控研究所机电测控研究所李迅波李迅波TELELmail:Email:测试就是对客观世界的运动规律进行感知和量化的过程。随着科学技术的进步和社会的发展，测试的内涵和领域不断加深、扩展。内容安排总论总论第第1 1讲讲 测试方法的研究测试方法的研究 第第2 2讲讲 测试误差理论的研究测试误差理论的研究第第3 3讲讲 测试手段的研究测试手段的研究第一篇：测试方法的研究 第一章：测试系统特性分析第二章：时域测试分析方法第三章：频域测试分析方法第四章：调制测试分析方法第五章：数据

2、域测试分析与可测试性 设计第二篇：测试误差理论的研究测试误差理论的研究第一章：测试数据的处理第二章：测量信息论基础第三章：校准方法学 第三篇：测试手段的研究第一章：模数转换器第二章：自动测试系统平台第三章：自动测试系统的软件控制技术总论测试的基本概念测试的基本概念测试的重要性测试的重要性测试科学的建立测试科学的建立测试技术与各科学领域的关系测试技术与各科学领域的关系测试技术发展展望测试技术发展展望测试术语的定义测量（测量（measurement)measurement)：测量是一个事物的认识过程测量是一个事物的认识过程事物事物-被测对象；被测对象；认识认识-定性或定量；定性或定量；过程过程-有

3、限的时间和空间内完成的操作；有限的时间和空间内完成的操作；测试（测试（testtest）：）：测试是测试是测量测量和和试验试验的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量和对事物（产品）特性的试验。和对事物（产品）特性的试验。计量（计量（metrology)metrology)：计量是保证测量准确性的重要理论，方法和手段。计量学包括测计量是保证测量准确性的重要理论，方法和手段。计量学包括测量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。校准（校准（calibration)ca

4、libration)：在规定条件下，为确定测量值与标准值之间关系的操作。校准在规定条件下，为确定测量值与标准值之间关系的操作。校准是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。检验（检验（inspection)inspection)：检验是对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特检验是对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特性与规定进行比较，以确定其符合的程度。性与规定进行比较，以确定其符合的程度。验证（验证（verification)verification)：通过检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。通过

5、检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。测试术语的定义测量（测量（measurement)measurement)：测量是一个事物的认识过程测量是一个事物的认识过程事物事物-被测对象；被测对象；认识认识-定性或定量；定性或定量；过程过程-有限的时间和空间内完成的操作；有限的时间和空间内完成的操作；测试（测试（testtest）：）：测试是测试是测量测量和和试验试验的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量和对事物（产品）特性的试验。和对事物（产品）特性的试验。计量（计量（metrology)metrology)：计量是保证测量准确性的重要

6、理论，方法和手段。计量学包括测计量是保证测量准确性的重要理论，方法和手段。计量学包括测量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。校准（校准（calibration)calibration)：在规定条件下，为确定测量值与标准值之间关系的操作。校准在规定条件下，为确定测量值与标准值之间关系的操作。校准是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。检验（检验（inspection)inspection)：检验是对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特检验是

7、对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特性与规定进行比较，以确定其符合的程度。性与规定进行比较，以确定其符合的程度。验证（验证（verification)verification)：通过检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。通过检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。测试术语的定义测量（测量（measurement)measurement)：测量是一个事物的认识过程测量是一个事物的认识过程事物事物-被测对象；被测对象；认识认识-定性或定量；定性或定量；过程过程-有限的时间和空间内完成的操作；有限的时间和空间内完成的操作；测试（测试（testtest）：）：测试是

8、测试是测量测量和和试验试验的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量的总称。它包含对对事物（产品）特性的定量测量和对事物（产品）特性的试验。和对事物（产品）特性的试验。计量（计量（metrology)metrology)：计量是保证测量准确性的重要理论，方法和手段。计量学包括测计量是保证测量准确性的重要理论，方法和手段。计量学包括测量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。量，测量单位，测量标准，测量方法，测量误差和测量数据的处理等。校准（校准（calibration)calibration)：在规定条件下，为确定测量值与标准值之间关系的操作。校准在规定条件下，为确定测量

9、值与标准值之间关系的操作。校准是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。是特定目的的测量，其测量对象是测量仪器或测试系统。检验（检验（inspection)inspection)：检验是对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特检验是对事物（对象）多种特性的测量，检查和试验，并将其特性与规定进行比较，以确定其符合的程度。性与规定进行比较，以确定其符合的程度。验证（验证（verification)verification)：通过检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。通过检查和提供的客观证据来确定是否符合规定要求的操作。测试术语的定义测试术语的定义响应响应-响应是对客观

10、物理现象的反应响应是对客观物理现象的反应-各种测试传感器各种测试传感器; ;被测对象的联接被测对象的联接-物理接口物理接口, ,测试接口测试接口; ;灵敏度灵敏度-感知被测信息的灵敏程度感知被测信息的灵敏程度; ;分辨率分辨率-对信息信号变化的检测能力对信息信号变化的检测能力; ;测试范围测试范围-可检测到信息信号特征量的最小值和最大值可检测到信息信号特征量的最小值和最大值; ;线性度线性度-是灵敏度在测试范围内的变化程度是灵敏度在测试范围内的变化程度; ;测量误差测量误差-表征检测值与真实值差异的程度表征检测值与真实值差异的程度; ;反应时间反应时间-感知被测物理量响应快慢的程度感知被测物理

11、量响应快慢的程度; ;取样率取样率-连续两次测试所需的时间间隔连续两次测试所需的时间间隔; ;测试的重要性科学的目标是对宇宙作客观的描述，因此对所观察的现象进行测科学的目标是对宇宙作客观的描述，因此对所观察的现象进行测量正是科学的目的。量正是科学的目的。伽利略所言伽利略所言“计算可计算的，测量可测的，并使不可测的成为可计算可计算的，测量可测的，并使不可测的成为可测的测的”精辟地表达了这种目的，通过测量能使我们用精确的数学精辟地表达了这种目的，通过测量能使我们用精确的数学语言表达科学的各种定律和理论。语言表达科学的各种定律和理论。科学的目的是用数学形式体系所表达的实测数据来描述整个知识科学的目的

12、是用数学形式体系所表达的实测数据来描述整个知识领域，知识的数学描述可以说是真正科学的标志。领域，知识的数学描述可以说是真正科学的标志。测量的目的在于测量的目的在于获取被测对象的信息，在此基础上获取有关被测获取被测对象的信息，在此基础上获取有关被测对象的知识，以及对其变化规律进行数学描述。对象的知识，以及对其变化规律进行数学描述。测试与仪器科学的建立测试作为科学研究的实践手段在各科学领域得到广泛应用，是一门实测试作为科学研究的实践手段在各科学领域得到广泛应用，是一门实践基础科学；践基础科学；现代测试理论的发展现代测试理论的发展：lHelmholtzHelmholtz和和CampbellCampb

13、ell等人：基本测量理论的建立；等人：基本测量理论的建立；lTarskiTarski等人：在关联系统和模型理论等方面作了作了开创性的工作；等人：在关联系统和模型理论等方面作了作了开创性的工作；lP.H.SydenhamP.H.Sydenham，L.FinkelsteinL.Finkelstein、D.HofmannD.Hofmann、E.G.WoshniE.G.Woshni等人：为构建等人：为构建独立的测试科学体系做了极富创造性的尝试；独立的测试科学体系做了极富创造性的尝试；迄今为止，真正独立、完善的测量理论还未最终形成。迄今为止，真正独立、完善的测量理论还未最终形成。测试技术与各科学技术的关

14、系交互性交互性标准性标准性先导性先导性开创性开创性测试技术与各科学技术的关系交互性交互性标准性标准性先导性先导性开创性开创性现代电子技术的三大基础微电子技术微电子技术计算机技术计算机技术测试技术测试技术测试技术发展展望测试技术发展展望1.1.测试理论的发展测试理论的发展2.2.测试领域测试领域测量信息论测量信息论 频域测试频域测试神经网络神经网络 时域测试（时域测试（非均匀采样非均匀采样） 人工智能人工智能 时频域测试（时频域测试（非平稳信号测试非平稳信号测试）测试混沌理论测试混沌理论 数域测试数域测试-故障诊断与可测性设计故障诊断与可测性设计模糊数学模糊数学 模式识别模式识别虚拟现实虚拟现实3.3.测试仪器平台测试仪器平台4 4. .测试系统平台测试系统平台仪器平台的通用结构仪器平台的通用结构 硬件平台硬件平台-总线标准总线标准新的测试仪器新的测试仪器 软件平台软件平台-测试软件的自动生成测试软件的自动生成高的性能指标高的性能指标 参考书籍：陈光陈光等，等，现代测试技术现代测试技术电子科技大学出版社，电子科技大学出版社，2002.8.陈光陈光等，等，现代电子测试技术现代电子