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测试的基本原理和过程

时间:2018-05-28
 

      测试 技术偶尔也称检测技术,又称广义测量,即将被测量(信号)转换为可检测、传输、 处理、显示或记录的再与标准镜比较的过程。这些环节由一套专门的设备来完成,通常称为测试系统。

      这里以商业用电子秤为例来说明测试技术与测试系统的概念。待秤物品置于秤盘上,与秤盘接触的荷重传感器感受被测重量的信息并将其转换为电参量的变化,经信号调理电路 (如电桥)转换为便于传输、处理的电信号,再经模数转换和运算处理单元对电信号进行处 理,最后显示或记录出被秤物品的重量及相关倍息。此例表明,典型的测试系统组成通常如图所示。

      不难看出,传感器 作为测试系统的首要环节,是获取信息的工具,就像人类为了从外界获取信息,必须借助人的感觉器官一样。如果将计算机比作神经指挥中枢(相当于人的大脑),传感器就以于人的感觉器官。很难想象,人类仅有大脑而失去感觉器官将如何准确获取外界信息。如果计算机技术和通信技术没有传感器技术作为棊础,现代工业、航空航天、生物工程、医学诊断等也都将无法发展。

      传感器的输出信号一般很微弱,需要通过滤波、放大、调制解调等中间处理环节将传感器输出的信号转换成便于传输处理、适于观察记录的信号。

      显示或记录装置的作用足将中间处理环节输出的电信号指示或记录下来,以供人们观察或进一步分析处理。

      测试信号携带的信息中既含有人们需要的信息,也含有人们不感兴趣的成分,后者称为干扰噪声,测试工作的任务就是剔除干扰噪声,提取有用信息。

      信号有多种类型,分析的方法也很多,从分析域上看,经典的分析方法有时域法和频域法。时域分析又称波形分析、幅值域分析,它通过分析信号的幅值随时间变化的图形或数学表达式,研究信号幅值的变化规律和分布情况。频域分析又称频谱分析,频谱分析是现代信兮分析的重要手段,它把信号的幅值、相位、能量等变换为以频率表示的函数或图形,进而分析其频率结构和频率特性,可获取更多的有用信息。

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