测试技术：是测量技术与试验技术的总称。

测试：动态侧量，静态测量测试系统的组成：传感器，中间变换装置和显示记录仪信号的分类：确定性信号、确定性信号是指可以用精确的数学关系式来表达的信号随机信号、不能用精确的数学关系式来表达，也无法确定的预测未来任何瞬间的精确值信号。

周期性信号是按一定周期T重复的信号非周期信号是没有重复周期时间和幅值都连续是模拟信号，都离散是数字信号，信号的描述：时域和频域(任何一个信号都可以用时域和平域进行描述)周期信号：傅立叶级数～离散频谱非周期：傅立叶变换～连续频谱持续时间无限的信号都属于功率信号周期信号的频谱具有以下特点：离散性、谐波性、收敛性。

1/10法则：通常把幅值下降到最大幅值的1/10时所对应的频率作为信号的频宽，称为1/10法则。

周期信号的强度用峰值、均值、有效值和平均功率来描述。

时间尺度特性（比例特性）：信号在时域压缩k(k>1)则在频域中频带加宽，幅值压缩1/k倍，信号在时域扩展k(k<1)则在频域中频带变窄，幅值增高。

随机信号的描述：均值、方差、均方根自相关函数的性质：（1）自相关函数为偶函数（2）当τ=0时，自相关函数具有最大值，且等于信号的均方值（3）周期信号的自相关函数认为周期信号（4）若随机信号中不含有周期成分，当τ趋于无限大时，均方值趋于信号均值的平方自相关函数的应用：（1）检测信号回声（反射）（2）检测淹没在随机噪声中的周期信号频率相同的两个周期信号的互相关函数仍是周期函数，其周期与原信号相同（同频相关，不同频不相关）理想测试系统线性最好。

静态系统的特性指标：1、灵敏度——是指单位输入量所引起的输出量的大小。

当测试系统的输入x有一增量△x，引起输出y发生相应的变化△y时，则定义: S=△y/△2、线性度——标定曲线与拟合直线的偏离程度。

3、分辨力——仪器可能检测出输入信号最小变化量。

分辨力除以满量程称分辨率。

分辨率是指能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量。

负载效应：在实际测试工作中，测试系统和被测对象之间、测试系统内部个环节之间相互联接并因而产生相互作用。

测量装置的接入，多数情况下要从被测对象内部吸收能量或功率，就成为被测对象的负载。

或者说后接环节总是成为前面环节的负载。

减轻负载效应的措施：对于电压输出的环节，减轻负载效应的方法有：1、提高后续环节即负载的输入阻抗；2、在原来两个相连接环节之间，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。

3、使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前面环节吸收能量。

例如，使用电位差计测量电压。

动态特性参数：1、 一阶系统的动态参数主要是时间常数2、 二阶系统的动态参数主要是阻尼率D 和固有频率W 0不失真测试的条件:A(ω)=A0=constφ(ω)=-t0ω电阻应变式传感器: 电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。

电阻应变效应与压阻效应：金属导体材料——电阻应变效应半导体材料——压阻效应敏感栅：横向效应（灵敏度下降，横向效应小）横向效应：将直的金属丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变状态不同，应变片敏感栅的电阻变化较直的金属丝小，因此灵敏系数有所降低，这种现象称为应变片的。

应变片在电桥中联接方式：a=2a=4a电桥和差特性：相邻桥臂的应变引起的输出电压与两臂变化量之差有关；相对桥臂的应变引起的输出电压与两臂变化量之和有关。

1、当△R 《R 时输出电压与应变呈线性关系。

2、若相邻两桥臂的应变极性一致（同为拉应变或压应变）时，输出电压为两者之差；若相邻两桥臂的极性不一致时，则输出电压为两者之和。

3、若相对桥臂的应变极性一致，输出电压为两者之和；反之为两者之差。

相同桥臂：同级性相邻桥臂：反级性温度误差及其产生原因：实际上应变片的阻值受环境温度影响很大。

由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差，称为应变片的温度误差，又称热输出。

温度引起电阻变化的原因：1、电阻温度效应；2、 电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。

温度补偿方法：1、桥路补偿法（a.补偿片法；b.热敏电阻法。

）2、 自补偿法（a.选择式自补偿应变片；b.组合式自补偿应变片。

）电感式传感器：是利用电磁感应原理，通过线圈自感和互感的变化，实现非电量电测来进行工作的，它常用来测量位移、振动、压力、应变、流量、比重等物理参数。

差动式自感传感器：在实际使用中，常采用两个相同的传感线圈共用一个衔铁，构成差动式自感传感器，影响测量准确度，故采用差动形式。

电涡流式传感器：电涡流式传感器最大的特点是可以对一些参数进行非接触的连续测量。

并适用于金属材料。

电涡流式传感器的应用：a.厚度测量、b.转速测量、c.涡流探伤.电容式传感器工作原理：电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种装置，实质上就是一个具有可变参数的电容器。

由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为：A ——两极板间相互覆盖面积，m2；δ——两极板之间的距离，m 。

ε——极板间介质的介电常数；εr ——极板间介质的相对介电常数；ε0——真空中的介电常数，ε0=8.85×10-12 [F/m]；分类：在A 、δ、ε三个参量中，改变其中任意一个量，均可使电容量C 改变。

因而(1) 极距变化型电容传感器；(2) 面积变化型电容传感器；(3) 介质变化型电容传感器。

面积变化型：输入输出呈线性关系压电效应:某些物质沿一定方向受到外力作用时，在其表面上便产生电荷；当外力去掉后，表面电荷随之消失，该现象称为压电效应。

逆电效应：若将这种物质置于电场中，在电场作用下产生机械变形，当外电场去掉后，变形也随之消失，这种现象称为逆电效应。

石英晶体：光轴：不产生压电效应；电轴：最强的压电效应。

机械轴：不产生压电效应（只在一个方向产生压电效应）光电式传感器：是利用光电元件将光信号变换为电信号的一种传感器。

光电元件也称光敏元件。

工作原理——光电效应。

光电效应：指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量，从而产生的电效应。

光伏效应：在光的照射下使物体在某一方向产生电动势的现象。

光纤传感器传光原理：光的折射。

光纤纤芯和包层组成纤芯和包层的折射率不同，纤芯的折射率n1略大于包层的折射率n2。

按折射率分类分为阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤。

按光纤的传播模式分类，根据传输模数的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

光纤的传光原理：光钎中传输信息的载体是光，入射到光钎中的光要都能限制在光钎中随光钎弯曲并能送到很远距离，就必须使进入仟芯的光和包层的界面产生全反射，全反射是光钎传光的基础。

数值孔径（NA ）是表征光纤集光本领的一个重要参数。

表示光钎的集光能力202r dC S d εεαδ===常数意义：无论光源发射功率有多大，只有2θc 张角之内的入射光才能被光钎传播。

如入射角过大，光线便从包层逸出而产生漏光。

光纤的NA 越大，表明它的集光能力越强，一般希望有大的数值孔径，这有利于提高耦合效率；但数值孔径过大，会造成光信号畸变。

所以要适当选择数值孔径的数值，NA 由折射率决定，与几何尺寸无关。

霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。

产生原因：洛伦兹力的影响 霍尔元件为什么用半导体材料，不用金属材料不等位电势产生原因：霍尔片电阻率不均匀或片厚薄不均匀或控制电流极接触不良都将使等位面歪斜，致使两霍尔电极不在同一等位面上而产生不等位电动势。

磁阻效应：根据霍尔效应原理，在垂直磁场作用下，通常半导体的电流在电极附近发生偏转，使两极间的电阻值增加，这种现象称为磁阻效应。

气湿敏，加热器的作用：（1）使附着在元件上的油污、尘埃烧掉。

（2）加速气体的氧化、还原反应，提高器件的灵敏度及响应速度。

2.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（B ）A 、提高灵敏度；B 、防止产生极化、电解作用；C 、减小交流电桥平衡难度；D 、便于加热3.使用测谎仪时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用 D 传感器来检测。

A 、应变片B 、热敏电阻C 、气敏电阻D 、湿敏电阻常用热电传感器材料：铜、铂金电偶的工作原理基于热电效应常用热电阻(RTD):铂热电阻、铜热电阻RT=ROeA(T-T0) R T 温度为T （k ）时的电阻值IB S U H H =A,B 热敏电阻的材料常数热电偶测温原理： ① 果热电偶两个电极的材料相同，则即使接点温度不同，也不会产生电势；② 如果热电偶两个电极的材料不同，但两接点温度相同，即，也不会产生电势； ③ 总热电势E AB (T, T 0)为两接点温度T 、T 0的函数，如果保持T 0温度不变，则E AB (T, T 0)与T 有单值对应关系：E AB (T, T 0)= E(T)-C热电偶的基本（工作）定律：（1）均质导体定律（2）中间导体定律（3）中间温度定律E AB (T, T 0)= E AB (T, T n )+E AB (T n , T 0)（4）标准电极定律热电偶的冷端温度补偿：（1）冷端恒温法（2）补偿导线法（3）补偿电桥法为什么布置两个传感器：判断方向。

差90，正弦信号、余弦信号、零位信号细分技术：被测量小于光栅的栅距（直接细分、电位器桥细分）细分：就是在莫尔条纹变化一个周期内，发出若干计数脉冲，以减小脉冲当量，提高光栅的分辨能力编码器：按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式按照读出方式编码器可分为接触式和非接触式两种绝对式光电码盘有12码道；增量式光电码盘有1024位1.差动螺线管式电感传感器主要由两个差动连接的螺线管连接，铁芯初始状态处于对称位置组成，因而两个螺线管的初始电感相等。

2. 通常用差动螺线管式传感器测量（ C ）A 、电压B 、磁场强度C 、位移D 、压力3. 差动螺线管式电感传感器的配用测量电路有（C ）A 、直流电桥B 、变压器式交流电桥C 、带相敏整流的交流电桥D 、运算放大器电路4. 螺线管式差动变压器传感器主要由活动衔铁、导磁外壳和骨架组成。

5.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（B ）A 、提高灵敏度；B 、防止产生极化、电解作用；A B σσ=A B n n =0T T =C、减小交流电桥平衡难度；D、便于加热6.使用测谎仪时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用 D 传感器来检测。

A、应变片B、热敏电阻C、气敏电阻例1-1图1-2所示方波的函数表达式x(t)=解：7试求图示1-18所示三角波的三角傅里叶级数，画出频谱图8为什么二阶测试装置的阻尼率一般取值近似为0.7？答：为了增大工作频率范围和提高响应速度，工程上一般选取D=0.6~07。