两种：数字量、模拟量 2）输出的电信号一般较微弱：
电压 ---- 毫伏级、微伏级；电流 ---- 毫安级、纳安级 3）输出信号与噪声混杂在一起 ---- 传感器内部噪声
传感器的信噪比小、输出信号弱 ---- 信号淹没在噪声中
4）传感器的输出特性呈线性或非线性
5）外界环境的变化会影响传感器的输出特性
选择：测量精度要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件 以及对传感器体积和整个检测系统的成本等的限制 检测系统中形式最多样、与被测对象关联最密切的部分
测试技术概述
一、测试的重要作用和意义 二、测试系统的基本组成 三、简单的测试系统举例
四、测试技术的常用方法概述 五、测试技术的发展趋势 六、测试技术在工程技术领域中的应用
随着科技的发展，测试技术已经形成了一门 专门的技术科学。人们通过测试获得客观事物的 定量概念，以掌握其运动规律。 在某种意义上来说，“没有测试，就没有科 学。” 因为人类的各种活动领域中都离不开测 试。测试包含着测量和试验两大内容。测量就是 把被测系统中的某种信息，如运动物体的位移、 速度、加速度检测出来，并加以度量；试验就是 通过某种人为的方法，把被测系统所在的许多信 息中的某种信息，用专门的装置人为地把它激发 出来，加以测量。 因此，测试工作是人们认识客观事物、掌握 其内在规律，从而利用并改造世界的重要手段。
直接测量 ---- 与同类基准进行简单的比较以得到被测量
线纹尺 ---- 物体尺寸、天平 ---- 物体重量 间接测量 ---- 被测量无法或不易进行直接测量 负载电阻功率 = 电压 电流 （关系） 目标变量 自变量 （直接测量）
2、偏移法与零位法测量
1）偏移法 --- 完全从被测量中获得信号转换所需能量 例：弹簧秤 2）零位法 --- 不从信号源获得能量 高精度测量 测量误差
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四、测试技术的常用方法概述
选择：被测量的性质、特点和测量任务要求 分类： （1）按测量手段：直接测量、间接测量
（2）按测量值的获得方式：偏移法测量、零位法测量、 差分式测量 （3）按传感器与被测对象是否直接接触：接触式测量、 非接触式测量 （4）根据对象变化的特点：静态测量、动态测量
1、直接测量与间接测量
简单来说，测试系统由传感器、中间变换装置和显示 记录装置三部分组成
信息转换 信息提取
传感器将被测物理量(如噪声,温度) 检出并转换为 电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电 路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号 分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供 给观察者或其它自动控制装置。
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
功能：管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换
接口 --- 分系统和上位机之间/分系统之间交换信息
通用标准接口 --- 不同的系统尤其是不同厂家的产品能够互联 USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统） 总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行） （规范、结构形式）
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三、简单的测试系统举例
当机床主轴径向跳动时，相当于两极板间的极距d发生变 化，其电容也发生变化。只要测得此电容的变化，就能 间接知道车床主轴的径向跳动的量值。电容式位移测量 仪是将传感器测得的电容的变化转换为电压的变化，并 进行滤波放大等处理。计算机则通过A／D转换卡，将测 得的电压转换为数字量，再经过分析处理后，将结果通 过所需要的图形成文字显示出来 ．也可以打印出来。
例：天平称量物体
3、差分式测量
结构：对称结构的两个传感器，
被测量反对称作用在两个传感器上 作用：消除干扰的影响
测量原理线性化、 提高灵敏度 （常见检测结构形式）
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4、随动跟踪测量
--- 基于零位法的测量 高精度测量 例：高精度电子秤、 伺服加速度计、 高精度压力传感器
5、主动探索与信息反馈型检测
--- 智能化检测的标志之一
被测对象 传感器 信息处理 检测结果
自适应能力 改变传感器的工作温度 传感器的灵敏度 自学习能力 --- 神经网络模拟某种非线性映射 信号特征辨析 通过学习不断调整连接强度 问题最优解 调整对象的位置、姿态使检测结果具有确定性
2、信号变换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号
信号调理电路
阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时 目的： 1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量 2） 消除或抑制传感器输出量中的无用信号 3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
自动化： 信息获取、信息转换、信息处理、信息传送、信息执行
4、检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步
检测手段水平决定科学研究的深度和广度
理论研究成果离不开必要的检测手段
美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人
“勇气”号火星 车发回的彩色照 片
“机遇”号火星车拍摄 火星土壤的显微照片
生物医学图像分析
医学临床诊断 ： X射线、B自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象
细胞个数统计
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二、测试系统基本组成
信息获取
转换
显示和处理
（分析处理部分、 通信接口及总线）
（信号检出部分） （信号变换部分）
1、信号检出部分
传感器（Sensor）---- 执行检出功能的器件 信号提取（被测量）、传输（信号变换部分） 特点： 1）输出量为电压、电流、频率 电阻、电容、电感
一、测试技术的作用与意义
1、产品检验和质量控制的重要手段
被动检测 主动检测（在线检测） 质量控制领域
2、在大型设备安全经济运行监测中得到广泛应用
故障监测系统 动态监测
保证设备和人员安全 提高经济效益
数量 状态 趋向 自动控制
3、自动化系统中不可缺少的组成部分
管理 生产过程： “物流” 控制 检测 获取信息 “信息流” 分析判断