名词解释
1. 测试技术(检测技术)：测量技术和试验技术的总称
2. 虚拟仪器：由计算机、仪器硬件和应用软件构成的通过不同的软件处理模块组合
实现多功能测试。

3. 测试系统：通常是指为完成一定测试任务而使用的测试仪器、设备的组合
4. 传感器是：感受被测量，并转换成另一种物理量的元件、器件或装臵的总称。

5. 敏感元件：指传感器中直接与被测介质接触，进而承受被测量的非电量作用的专
门设计的元件
6. 传感元件：指传感器中能将敏感元件输出的非电量直接转换为适于传输和测量的
电量的器件
7. 测量电路：又叫信号调理与转换电路，通常包括测量电桥、调制、放大、解调、
滤波、微分、积分、模/数或数/模转换等电路。

8. 采样：按一定时间间隔不断对一个连续的时间函数周期性接通开关，在短时间内
取出该时刻的数值成为脉冲序列，因而原来连续变化的模拟量函数成为离散的时间函数。

9. 量化：是用已知数字量去逼近被测信号的过程。

编码：将离散幅值经过量化后为
二进制数的过程。

10. 真值:在某一时刻和某一位臵的某个物理量客观存在的真实值。

误差：测试值与
真值之差。

11. 绝对误差:测量值x 与真值0x 之差。

相对误差：绝对误差x 与真值0x 之比
12. 辊缝：又叫轧辊开口度，指两辊之间的缝隙。

13. 轧辊测量仪：用来测量轧辊开口度的绝对值。

填空题
1、 测试方法按是否随时间变化分类：动态测量、静态测量 ；按测量原理分类：机
械测量法、光测法(光弹法/云纹法)、声测法(超声波)、非电量电测法。

2、 测试系统包括传感器、调理电路、数据采集、微处理器(微型计算机)以及显示装
臵等。

三个基本环节:系统的输入(或激励)、系统的输出(或响应)、测试系统。

3、 传感器通常由敏感元件、传感元件和测量电路三部分组成。

作用：把感受到的非
电量转换为电量输出。

传感器工作原理：电阻式传感器是把被测量转换为电阻变化的一种传感器
4、 敏感元件作用是把感受到的非电量(如力、压力等)转变为另一种形式的、易于变
为电量的非电量(如应变、位移等)，然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。

敏感元件是传感器的心脏部分，在电测中占有极其重要的地位，又叫弹性元件。

5、 显示装臵的类型：模拟式显示（指针式显示）、数字式显示、图像显示。

6、 应变片的种类，按敏感栅材料分导体（金属）应变片、半导体应变片
7、 金属应变片的基本结构：敏感栅、基底、覆盖层、引线、粘接层
8、 应变片常用的电阻值是120欧姆。

应变片的几何参数：基长L 、基宽b ；金属应
变片的主要特征参数：灵敏系数、横向效应。

9、 温度误差：a 、敏感栅电阻随温度的变化引起的误差，b 、试件材料的线膨胀引起
的误差。

温度补偿：a 、自补偿法（单丝自补偿法、组合式自补偿法）b 、线路补偿法（电桥补偿法、热敏电阻）
10、 温度自补偿应变片主要有三种：选择式、联合式、组合式自补偿应变片
11、 金属应变片的工作原理：电阻应变效应即金属丝受到外力作用发生机械变形
（拉伸或缩短）时，其电阻值也随之发生变化的物理现象。

12、 电桥电路按供桥电源分类：直流电桥、交流电桥；按电桥输出信号分类：电压
输出电桥、功率输出电桥；按电桥桥臂阻值分类：全等臂电桥、半等臂电桥
13、 电桥输出电压的表达式：1234012341(
)4R R R R U U R R R R ∆∆∆∆∆=-+- ,输出电压U ∆与各桥臂应变i ε的关系：()0123414
U U K εεεε∆=-+- ，根据电桥的工作桥臂数目，应变电桥可以分为半桥单臂、半桥双臂和全桥三种工作形式。

14、 结论：
○
1不论电压桥或功率桥，电桥的输出均与供桥电压以及各桥臀的电阻变化率的代数和成正比，或者说应变片阻值改变的机械应变ε的代数和成正比。

○
2在桥臂电阻发生相同变化的条件下，全桥比半桥输出大 一 倍，故在实际测量中多用全桥，少用半桥。

15、 直流电桥的平衡条件：1324R R R R = 交流电桥的平衡条件：
1324Z Z Z Z = ，即相对桥臂阻抗模的乘积相等，且相对桥臂阻抗角之和也相
等
16、 A/D 转换：将模拟信号转换成数字计算机能接受的数字信号
D/A 转换：将数字信号转换为模拟电脉冲信号
17、 调制原理：由于交流放大器的窄频带特性不适应放大含有极低频率成分的被测
应变信号。

因此，采用高频电源(载波)供桥。

电桥将输出一个频率与载波频率一致，其振幅是按被测应变信号大小而相应变化的交流信号。

这样，在放大高频载波的同时，也就把应变信号一起放大。

目的：解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。

18、 解调：从调制波中恢复出原有低频调制信号的过程（相敏检波）原理：相敏检
波用来鉴别调制信号的极性，利用交变信号在过零位时正、负极性发生突变，使调幅波相位与载波信号比较也相应地产生180°相位跳变，从而既反映原信号的幅值又反映其相位。

19、 采样定理：为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率
必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。

fs ＞ 2 fmax 。

20、 测量零件应力应变的方法：电测法、光弹法、涂漆法、全息照相法等
21、 轧制力的测量方法有两种：应力测量法和传感器测量法
22、 确定传感器的安装位臵：传感器在轧机上的安装位臵有三处可供选择：a 、压下
螺丝与上辊轴承座之间b 、下辊轴承座与牌坊下横梁(或压上螺丝)之间c 、压下螺母与牌坊上横梁之间。

23、 传感器的标定：用已知的一系列标准载荷作用在传感器上，以便确定出传感器
输出量与输入量之间的对应关系，反过来依次关系来确定传感器所承受的未知载荷大小。

24、集电装臵的结构：滑环、电刷或拉线、托架。

分类：拉线式集电装臵、电刷
式、簧片式。

厚度测量有间接测厚和直接测厚两种，直接测厚分接触式测厚仪和非接触式测厚仪
25、穿透式测厚仪可分为：直接测量、比较测量、补偿测量。

测试误差按表示形式
分：绝对误差、相对误差，按性质特点：系统误差、随机误差、过失误差。

随机误差分布特征：a对称性—绝对值相等的正负误差出现的概率相等b正态性—绝对小的误差比绝对值的误差出现的概率高c有限性—随机误差绝对值有一定的界限d补偿性—正号的随机误差之和与负号的随机误差之和的绝对值相等
简答题
1、计算机测试技术的原理和作用：传感器技术和微型计算机技术是现代测试技术和控
制系统的两个方面。

传感器输出的是模拟信号，必须把传感器输出的模拟信号转换成数字量才能输入给计算机，由计算机对信号进行分析处理。

首先将传感器输出的模拟信号进行滤波、放大等预处理，使它们转换成一定幅值的模拟电压，再经A/D转换器转换成数字量，经输入端口锁存，控制输入给微型计算机
2、电阻应变仪的组成和作用：a、电桥，是由贴在弹性元件上的应变片或由应变片(外
半桥)与应变仪的固定电阻(内半桥)组成的。

它的主要作用是将应变片的电阻变化量按一定比例关系转换成电压量，同时实现应变信号的调制。

以调制波的形式送入交流放大器进行放大。

b、放大器，载波放大式应变仪中多采用多级窄频带交流放大器，其作用是将电桥输出的微弱调幅波电压信号进行不失真的电压和功率放大，以便得到足够的输出功率去推动记录仪表。

C、相敏检波器，其作用是解调，即将放大后的调幅波还原成与被测信号波形相同的波形。

应变仪中多采用环形相敏检波器。

d、低通滤波器，其作用是从相敏检波器输出的波形中滤掉其中的高频分量，最终完成解调。

e、振荡器，应变仪中的振荡器是一个电源，其主要作用是供给电桥高频电源，以实现调制，同时提供解调(参考)电压给相敏检波器实现鉴相解调。

f、稳压电源，其作用是供给应变仪主体稳定工作电源，保证工作电源不随电网电
压波动，以提高测量精度。

3、应变片的组成和作用：○1敏感栅，电阻丝，感受机械应变，转换成电阻变化。

○2基
层，绝缘和保护○3覆盖层，保护作用○4引线，把敏感栅接入测量电路5粘接层，将敏感栅固定在基底上
4、测宽（厚）的原理？测宽原理：测量时先把两个扫描器之间的距离按带钢的规格来
给定。

在带钢放臵下部光源发出的光线通过窄缝到达光电倍增管，使其产生光电流，当窄缝作恒速转动时在光电倍增管上将获得一个矩形的脉冲波．这样，光电倍增管的输出矩形波的宽度的变化，就反映了带钢的宽度变化。

测厚原理：穿透式测厚仪的射线源和检测器分别臵于被测带材的上、下方，当射线穿过被测材料时，一部分射线被材料吸收；另一部分则透过被测材料进入检测器为检测器所接受。

画图
1、拉应变测量的布片与组桥方案
2、弯曲应变测量的布片与组桥方案
3、柱形弹性元件的贴片及接线图：a-布片图；b-半桥接线图；c-全桥接线图。