绪论
1、 什么是测试技术？
测试技术是测量和试验技术的统称。 测试的目的是获取有用的信息。
测试技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法。 2、 测试技术有那些环节和装置组成？各起什么作用？
3、 简述测试技术的工作过程。
测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
4、 举例说明测试技术的应用。
1）、产品质量检验
在汽车、机床等设备和电机、发动机等零部件出厂时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
2）、设备运行状态监控系统 3）、家电产品中的传感器 4）、楼宇自动化 楼宇自动化系统，或称建筑物自动化系统是将建筑物(或建筑群)内的消防、安全、防盗、电力系统、照明、空调、卫生、给排水、电梯等设备以集中监视、控制和管理为目的而构成 的一个综合系统。 5）、身份认证
第1章 信号及其描述
1、何为信号？如何建立其模型？
1）蕴含着信息，且能传输信息的物理量称之为信号。 2）信号的数学模型
在测试技术中，撇开信号具体的物理性质，而是将其抽象为某个变量的函数关系，如时间的函数x(t)、频率的函数X(f)等，从数学上加以分析研究，由此来建立信号的一些基本理论知识。
2、信号有哪些分类？
1）、确定性信号与非确定性信号（随机信号）
可以用明确的数学关系式或图表描述的信号称为确定性信号，反之，不能用数学关系式或图表描述，所描述的物理现象是随机过程的信号称为随机信号。 2）、连续信号与离散信号
若信号数学表达式中的独立变量取值是连续的，则称为连续信号。反之，若独立变量取值离散，则称为离散信号。 3）、能量信号，4）功率信号；
3、模拟信号与数字信号如何定义？
模拟信号：独立变量和幅值均取连续值的信号。
数字信号：独立变量和幅值均取离散值的信号。 4、信号的时域描述与频域描述有何区别？ 1）、时域描述
直接观察或记录到的信号，一般是以时间为独立变量，反映的是信号幅值随时间的变化关系，因而称其为信号的时域描述。 2）、频域描述
在信号的研究过程中，有时要把信号变换成以频率为独立变量，由此来反映信号的频率结构和各频率成分与幅值、相位之间的关系，信号的这种描述方法称之为频域描述。
幅频谱
相频谱
5、什么是时间尺度改变特性？其对实际的测试工作有何意义？
6、什么是时移特性？它反映了什么规律？
7、简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质
第2章 测试装置的基本特性
1、什么是线性系统的频率保持特性？有何意义？
2、测试装置的静态特性包括哪些？
线性度，是指测试装置输出与输入之间保持常值比例关系的程度；灵敏度，用来描述测试装置对测量变化的反应能力；回程误差，是描述测试装置的输出同输入方向有关的特性，也称为滞后或变差。
3、如何测定测试装置的频率响应函数？
数
4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义？
5、影响二阶系统动态特性的参数有哪些？对系统有何意义？
6、测试装置实现不失真测试的条件是什么？
第3章 常用传感器
1、应变片有哪几部分组成？各有何用？
(1)敏感元件：感受应变并将其转换为自身阻值的变化。一般用康铜、镍铬合金或半导体材料做成。它要用粘合剂牢牢地固定在基片上。
(2)基片：固定和保护敏感元件，并将应变准确的传递给敏感元件。材料可以是纸、胶膜、玻璃纤维布等。
(3)覆盖层：保护敏感元件不受外界环境中灰尘、湿气等的影响。 (4)引线：将敏感元件的阻值变化引入后接电路。
2、金属电阻应变片与半导体应变片的区别有哪些？
工作原理不同：金属电阻应变片基于机械变形引起电阻的变化；半导体应变片基于电阻率变化引起电阻的变化。
灵敏度不同：金属电阻应变片的灵敏度取决于泊松比的大小；半导体应变片的灵敏度取决于压阻系数和弹性模量的大小。
3、差动变压器电感式传感器使用时要注意哪两个问题？如何解决？
差动变压器式传感器使用要注意的问题：
(1)差动变压器式传感器输出的电压是交流量，其输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的方向；
(2)传感器输出电压存在一定的零点残余电压，即使活动衔铁位于中间位置时，输出也不为零，这是由于两个次级线圈的结构不对称以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀、线圈间分布电容等原因所造成的。 解决方法：后接电路应采用既能反应铁芯位移方向，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。
特点：差动变压器式传感器精度可高达0.lμm，线圈变化范围可扩大到±l00mm，结构简单，稳定性好，被广泛应用于直线位移测量及其它压力、振动等参量的测量。
4、常用的压电材料有哪些？
常见的压电材料可分为以下三类：
（1）压电单晶： 压电单晶为单晶体，常用的有石英晶体（SiO2），铌酸锂（LiNbO3），钽酸锂（LiTaO2）等。
（2）压电陶瓷：现在常用的是PZT锆钛酸铅系列压电陶瓷，其具有制作方便，成本低等优点。
（3）有机压电薄膜：这类压电材料具有面积大、柔软不易破碎等优点，可用于微压测量和机器人的触觉，常用的是二氟乙烯PVdF。 注意：居里点：压电材料失去压电特性的温度点
5、前置放大器的作用是什么？有哪两种类型？各有何特点？
前置放大器的作用有两点：
其一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出； 其二是放大传感器输出的微弱电信号。 前置放大器电路有两种形式：
1、电阻反馈的电压放大器，其输出电压与输入电压(即传感器的输出)成正比。 2、电容反馈的电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。
6、传感器选用时要考虑哪些方面的问题
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六
个方面的问题。
第4章 中间变换器
1、何谓电桥平衡？直流电桥平衡应满足什么条件？交流电桥应满足什么条件？
当参量型传感器把被测量转换为电路参数R、L、C的变化后，电桥可以把这些参数的变化转变为电桥输出电压的变化。
直流电桥的平衡条件为：R1R3=R2R4 交流电桥平衡必须满足两个条件：（1）相对两臂阻抗之模的乘积应相等；（2）相对两臂阻抗角的和也必须相等。
2、什么是调制和解调？
调制：利用调制（控制）信号使载波的某个参数（幅值、频率或相位）发生变化的过程称为调制。（载波一般是高频稳定的交变信号。经过调制的信号称为已调制波。）
解调：从已调制波中恢复出调制（控制）信号的过程称为解调。 3、简述调幅的原理及其解调方法。 1、原理
调幅是在时域将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号的幅值随测试信号的变化而变化。而在频域，则是将信号的频谱搬移到载波的频率处，相当于频谱的“搬移”过程。
2、解调方法 （1）同步解调；（2）包络检波；（3）相敏检波 5、滤波器的带宽与响应建立时间有何关系？其对测试工作有何意义？
带宽B与响应建立时间T之间存在一个反比关系，即： B·T=常数
带宽标志着滤波器的分辨力，带宽越窄，分辨力越高，但由上式可知滤波器达到稳态输出的时间会加长，反之，若想获得较快的输出，就要选择带宽较大的滤波器，但由此会导致滤波的精度下降。实际使用时，要综合考虑这两个因素。 6、恒带宽比滤波器与恒带宽滤波器有何区别？各有何特点？ 1、 恒带宽比滤波器
中心频率与带宽的比值（品质因数）是不变的，称为恒带宽比带通滤波器，优点是用较少的带通滤波器个数就可以覆盖较大的频率范围，缺点是中心频率越高，带宽也越宽，高频滤波性能下降。
2、 恒带宽滤波器
带宽B不随中心频率而变化，称为恒带宽带通滤波器，其优点是不论带通滤波器的中心频率处在任何频段上，带宽都相同，即分辨率不随频率变化，缺点是在覆盖频率范围相同的情况下，要比恒带宽比滤波器使用较多的带通滤波器。
第5章 振动的测试
⒈根据激振要求应如何安装激振器？ （1） 高频激振时，用软弹簧把激振器悬挂起来，或用足够长的绳子以一定的倾
斜角度把激振器悬挂起来；
（2） 低频激振时，将激振器安装在地面上，或刚性好的架子上。 ⒉如何用自由振动法估计振动参数？ 自由振动法
自由振动法是一种简单易行的时域测量方法。测试时，对系统进行激励，测
得系统的自由振动响应信号，如下图所示：
2πˆn=(1)固有频率：ω
T
2
δ
(2)阻尼比：ζˆ=222
δ+4nπMi
式中，δ=ln
Mi+n
⒊如何用共振法估计振动参数？
2、共振法——通过振动信号的频域图形进行估计
（1）从幅频曲线上进行估计：已知一振动系统的幅频曲线如图所示
*固有频率：幅值最大对应的频率即为
系统的固有频率,
ˆn=ωr。ω*阻尼比：
ω2-ω1ˆζ=
2ωr
（2）从相频曲线上进行估计： 已知一振动系统的相频曲线如图所示
*固有频率：相位为 -90 对应的频率即
为系统的固有频率。
* 阻尼比： 2ξη ϕ=-arct1-η2
ω 式中， η=
ωn
dϕ1
=- ∴η=1
dηζ
11 ˆ=-即ζ=
dtanα
η=1
dη
第6章 应变、应力和力的测试
1、测量应变时应遵循的原则是什么？ 应变片布置的原则：
应变片应粘贴在被测对象应变最大的位置处，并尽量排除非测力的影响。
2、用弹性柱加应变片测量空间任一力的大小和方向时，应如何布置应变片和连接电桥？
3、用园环加应变片和八角环加应变片测量平面任一力的大小和方向时，应如何布置应变片和连接电桥？
绪论
1、 什么是测试技术？
测试技术是测量和试验技术的统称。 测试的目的是获取有用的信息。
测试技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法。 2、 测试技术有那些环节和装置组成？各起什么作用？
3、 简述测试技术的工作过程。
测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
4、 举例说明测试技术的应用。
1）、产品质量检验
在汽车、机床等设备和电机、发动机等零部件出厂时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
2）、设备运行状态监控系统 3）、家电产品中的传感器 4）、楼宇自动化 楼宇自动化系统，或称建筑物自动化系统是将建筑物(或建筑群)内的消防、安全、防盗、电力系统、照明、空调、卫生、给排水、电梯等设备以集中监视、控制和管理为目的而构成 的一个综合系统。 5）、身份认证
第1章 信号及其描述
1、何为信号？如何建立其模型？
1）蕴含着信息，且能传输信息的物理量称之为信号。 2）信号的数学模型
在测试技术中，撇开信号具体的物理性质，而是将其抽象为某个变量的函数关系，如时间的函数x(t)、频率的函数X(f)等，从数学上加以分析研究，由此来建立信号的一些基本理论知识。
2、信号有哪些分类？
1）、确定性信号与非确定性信号（随机信号）
可以用明确的数学关系式或图表描述的信号称为确定性信号，反之，不能用数学关系式或图表描述，所描述的物理现象是随机过程的信号称为随机信号。 2）、连续信号与离散信号
若信号数学表达式中的独立变量取值是连续的，则称为连续信号。反之，若独立变量取值离散，则称为离散信号。 3）、能量信号，4）功率信号；
3、模拟信号与数字信号如何定义？
模拟信号：独立变量和幅值均取连续值的信号。
数字信号：独立变量和幅值均取离散值的信号。 4、信号的时域描述与频域描述有何区别？ 1）、时域描述
直接观察或记录到的信号，一般是以时间为独立变量，反映的是信号幅值随时间的变化关系，因而称其为信号的时域描述。 2）、频域描述
在信号的研究过程中，有时要把信号变换成以频率为独立变量，由此来反映信号的频率结构和各频率成分与幅值、相位之间的关系，信号的这种描述方法称之为频域描述。
幅频谱
相频谱
5、什么是时间尺度改变特性？其对实际的测试工作有何意义？
6、什么是时移特性？它反映了什么规律？
7、简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质
第2章 测试装置的基本特性
1、什么是线性系统的频率保持特性？有何意义？
2、测试装置的静态特性包括哪些？
线性度，是指测试装置输出与输入之间保持常值比例关系的程度；灵敏度，用来描述测试装置对测量变化的反应能力；回程误差，是描述测试装置的输出同输入方向有关的特性，也称为滞后或变差。
3、如何测定测试装置的频率响应函数？
数
4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义？
5、影响二阶系统动态特性的参数有哪些？对系统有何意义？
6、测试装置实现不失真测试的条件是什么？
第3章 常用传感器
1、应变片有哪几部分组成？各有何用？
(1)敏感元件：感受应变并将其转换为自身阻值的变化。一般用康铜、镍铬合金或半导体材料做成。它要用粘合剂牢牢地固定在基片上。
(2)基片：固定和保护敏感元件，并将应变准确的传递给敏感元件。材料可以是纸、胶膜、玻璃纤维布等。
(3)覆盖层：保护敏感元件不受外界环境中灰尘、湿气等的影响。 (4)引线：将敏感元件的阻值变化引入后接电路。
2、金属电阻应变片与半导体应变片的区别有哪些？
工作原理不同：金属电阻应变片基于机械变形引起电阻的变化；半导体应变片基于电阻率变化引起电阻的变化。
灵敏度不同：金属电阻应变片的灵敏度取决于泊松比的大小；半导体应变片的灵敏度取决于压阻系数和弹性模量的大小。
3、差动变压器电感式传感器使用时要注意哪两个问题？如何解决？
差动变压器式传感器使用要注意的问题：
(1)差动变压器式传感器输出的电压是交流量，其输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的方向；
(2)传感器输出电压存在一定的零点残余电压，即使活动衔铁位于中间位置时，输出也不为零，这是由于两个次级线圈的结构不对称以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀、线圈间分布电容等原因所造成的。 解决方法：后接电路应采用既能反应铁芯位移方向，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。
特点：差动变压器式传感器精度可高达0.lμm，线圈变化范围可扩大到±l00mm，结构简单，稳定性好，被广泛应用于直线位移测量及其它压力、振动等参量的测量。
4、常用的压电材料有哪些？
常见的压电材料可分为以下三类：
（1）压电单晶： 压电单晶为单晶体，常用的有石英晶体（SiO2），铌酸锂（LiNbO3），钽酸锂（LiTaO2）等。
（2）压电陶瓷：现在常用的是PZT锆钛酸铅系列压电陶瓷，其具有制作方便，成本低等优点。
（3）有机压电薄膜：这类压电材料具有面积大、柔软不易破碎等优点，可用于微压测量和机器人的触觉，常用的是二氟乙烯PVdF。 注意：居里点：压电材料失去压电特性的温度点
5、前置放大器的作用是什么？有哪两种类型？各有何特点？
前置放大器的作用有两点：
其一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出； 其二是放大传感器输出的微弱电信号。 前置放大器电路有两种形式：
1、电阻反馈的电压放大器，其输出电压与输入电压(即传感器的输出)成正比。 2、电容反馈的电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。
6、传感器选用时要考虑哪些方面的问题
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六
个方面的问题。
第4章 中间变换器
1、何谓电桥平衡？直流电桥平衡应满足什么条件？交流电桥应满足什么条件？
当参量型传感器把被测量转换为电路参数R、L、C的变化后，电桥可以把这些参数的变化转变为电桥输出电压的变化。
直流电桥的平衡条件为：R1R3=R2R4 交流电桥平衡必须满足两个条件：（1）相对两臂阻抗之模的乘积应相等；（2）相对两臂阻抗角的和也必须相等。
2、什么是调制和解调？
调制：利用调制（控制）信号使载波的某个参数（幅值、频率或相位）发生变化的过程称为调制。（载波一般是高频稳定的交变信号。经过调制的信号称为已调制波。）
解调：从已调制波中恢复出调制（控制）信号的过程称为解调。 3、简述调幅的原理及其解调方法。 1、原理
调幅是在时域将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号的幅值随测试信号的变化而变化。而在频域，则是将信号的频谱搬移到载波的频率处，相当于频谱的“搬移”过程。
2、解调方法 （1）同步解调；（2）包络检波；（3）相敏检波 5、滤波器的带宽与响应建立时间有何关系？其对测试工作有何意义？
带宽B与响应建立时间T之间存在一个反比关系，即： B·T=常数
带宽标志着滤波器的分辨力，带宽越窄，分辨力越高，但由上式可知滤波器达到稳态输出的时间会加长，反之，若想获得较快的输出，就要选择带宽较大的滤波器，但由此会导致滤波的精度下降。实际使用时，要综合考虑这两个因素。 6、恒带宽比滤波器与恒带宽滤波器有何区别？各有何特点？ 1、 恒带宽比滤波器
中心频率与带宽的比值（品质因数）是不变的，称为恒带宽比带通滤波器，优点是用较少的带通滤波器个数就可以覆盖较大的频率范围，缺点是中心频率越高，带宽也越宽，高频滤波性能下降。
2、 恒带宽滤波器
带宽B不随中心频率而变化，称为恒带宽带通滤波器，其优点是不论带通滤波器的中心频率处在任何频段上，带宽都相同，即分辨率不随频率变化，缺点是在覆盖频率范围相同的情况下，要比恒带宽比滤波器使用较多的带通滤波器。
第5章 振动的测试
⒈根据激振要求应如何安装激振器？ （1） 高频激振时，用软弹簧把激振器悬挂起来，或用足够长的绳子以一定的倾
斜角度把激振器悬挂起来；
（2） 低频激振时，将激振器安装在地面上，或刚性好的架子上。 ⒉如何用自由振动法估计振动参数？ 自由振动法
自由振动法是一种简单易行的时域测量方法。测试时，对系统进行激励，测
得系统的自由振动响应信号，如下图所示：
2πˆn=(1)固有频率：ω
T
2
δ
(2)阻尼比：ζˆ=222
δ+4nπMi
式中，δ=ln
Mi+n
⒊如何用共振法估计振动参数？
2、共振法——通过振动信号的频域图形进行估计
（1）从幅频曲线上进行估计：已知一振动系统的幅频曲线如图所示
*固有频率：幅值最大对应的频率即为
系统的固有频率,
ˆn=ωr。ω*阻尼比：
ω2-ω1ˆζ=
2ωr
（2）从相频曲线上进行估计： 已知一振动系统的相频曲线如图所示
*固有频率：相位为 -90 对应的频率即
为系统的固有频率。
* 阻尼比： 2ξη ϕ=-arct1-η2
ω 式中， η=
ωn
dϕ1
=- ∴η=1
dηζ
11 ˆ=-即ζ=
dtanα
η=1
dη
第6章 应变、应力和力的测试
1、测量应变时应遵循的原则是什么？ 应变片布置的原则：
应变片应粘贴在被测对象应变最大的位置处，并尽量排除非测力的影响。
2、用弹性柱加应变片测量空间任一力的大小和方向时，应如何布置应变片和连接电桥？
3、用园环加应变片和八角环加应变片测量平面任一力的大小和方向时，应如何布置应变片和连接电桥？