轉(zhuǎn)載：測試技術(shù)的重要性

一、測試技術(shù)的重要性各領(lǐng)域的研究與發(fā)展離不開測試技術(shù)，是生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

重要性：

?工程研究；

?產(chǎn)品開發(fā)；

?質(zhì)量監(jiān)控；

?性能試驗等
二、測試技術(shù)的發(fā)展趨勢

?測試自動化

?測試元件微型化

?測試參數(shù)的先進(jìn)化

如：穩(wěn)態(tài)參數(shù)→瞬變動態(tài)參數(shù)；

?測試高精度化

§2 測量的基本概念
一.測試與測量

1. 測試--人們認(rèn)識客觀事物的重要方法, 是通過試驗測量和數(shù)據(jù)處理等基本環(huán)節(jié)從客觀事物取得有關(guān)信息量值的重要認(rèn)識過程.

2. 測量—通過試驗，將被測量與單位同類量相比較，在比較中確定出被測量中所含有這一單位的若干倍或若干分之幾倍（兩者比值）

3. 測量方法(直接測量、間接測量、組合測量）

? 直接測量：被測量數(shù)值，直接從使用的測量儀器上讀得（1）直讀法  用度量標(biāo)準(zhǔn)直接比較，或從儀表上直接讀出被測量的絕對值，如用刻度尺測量長度，用彈簧秤測定質(zhì)量等。

（2）差值法  從儀表上直接讀出兩量之差值作為所求之量，如用U形液柱式差壓計測量介質(zhì)的壓差。

（3）代替法  用己知量代替被測量，即調(diào)整已知量，使兩者對儀表的影響相等，此時被測量即等于已知量，如用光學(xué)高溫計測量溫度。

（4）零值法  使被測量對儀表的影響被同類的已知量的影響相抵消則被測量便等于已知量，如用天平秤測定物質(zhì)的質(zhì)量、用電位計測量熱電勢等。

?間接測量：通過直接測量得到與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的量然后經(jīng)過運算得到被測量的數(shù)值。

內(nèi)燃機功率Pe測量：

T為內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)矩(N·m)；n為轉(zhuǎn)速(r/min)。

T及n分別采用轉(zhuǎn)矩儀和轉(zhuǎn)速儀直接測量，然后用上述函數(shù)關(guān)系計算相應(yīng)的功率Pe。

?組合測量：測量中使各個未知量以不同組合形式出現(xiàn)(或改變測量條件以獲得不同的組合)，根據(jù)直接測量或間接測量所得數(shù)據(jù)，通過求解聯(lián)立方程組求得未知量數(shù)值。

鉑電阻溫度計的溫度系數(shù)確定：
Rt為t(℃)時的鉑電組值(Ω)；R0為0℃時的鉑電阻值(Ω)；a、b為鉑電阻的溫度系數(shù)(Ω／℃)。

首先測得在不同溫度下的電阻值Rt ，然后再經(jīng)組合解聯(lián)立方程組、獲得a、b的數(shù)值。
二.測量儀器的分類

測量儀器按用途可分：范型儀器和實用儀器兩類。

?范型儀器：是準(zhǔn)備用以復(fù)制和保持測量單位，或是用來對其他測量

儀器進(jìn)行標(biāo)定和刻度工作的儀器。準(zhǔn)確度很高，保存和使用要求較高。

?實用儀器：是供實際測量使用的儀器，它又可分為試驗室用儀器和工程用儀器。

試驗室用儀器：必須要提供關(guān)于它們讀數(shù)的標(biāo)定曲線或數(shù)值表，使用時應(yīng)考慮周圍環(huán)境對示值的影響(如溫度、壓力、磁場振動等)，其測量結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度；

工程用儀器：不需要標(biāo)定資料，它們的準(zhǔn)確度是預(yù)先根據(jù)其結(jié)構(gòu)、制造和運用條件定出的。測量結(jié)果應(yīng)能滿足工程測量誤差所允許的范圍。

§4 測量儀器的主要性能指標(biāo)

v性能指標(biāo)：準(zhǔn)確度、恒定度、靈敏度、靈敏度阻滯、指示滯后時間

1．準(zhǔn)確度   儀器的指示值接近于被測量的實際值的準(zhǔn)確程度. 通常以“允許誤差”大小表示。

允許誤差的物理意義：儀器讀數(shù)允許的最大絕對誤差折合為該儀器量程的百分?jǐn)?shù)，



式中，δy為允許誤差；Δj為允許的最大絕對誤差；Δa，Δb為儀器刻度的上限和下限值。

準(zhǔn)確度的表示方法：

測量儀器采用允許誤差來表示儀器準(zhǔn)確度的級別， 例如允許誤差為±1.5％的儀器為“l(fā).5級”。

工程用儀器     0.5～4級；（0.5、1、1.5、2.5、4）

試驗室用儀器  0.2～0.5級； （0.2）

范型儀器      0.2級以上。 （0.1、0.01、0.02、0.05）

ü儀器的選用：

應(yīng)在滿足被測量要求的條件下，盡量選擇量程較小的儀器，一般應(yīng)使測量值在滿刻度的2/3以上為宜，并根據(jù)對被測量絕對誤差的要求選擇測量儀器的精度等級。

補：精度：又稱“精確度”，含有精密度、正確度、準(zhǔn)確度等概念。

精密度：表征測量結(jié)果的離散程度。用于描述隨機誤差的大小。

離散程度↑  ，隨機誤差 ↑ ，精密度 ↓

離散程度↓  ，隨機誤差 ↓ ，精密度↑

正確度：表征測量結(jié)果的偏離真值程度。用于描述系統(tǒng)誤差的大小。

  偏離程度 ↑ ，系統(tǒng)誤差↑  ，正確度 ↓

  偏離程度 ↓ ，系統(tǒng)誤差 ↓ ，正確度↑

準(zhǔn)確度：表征測量結(jié)果的系統(tǒng)誤差、隨機誤差的合成的大小程度。

  精密度高的，正確度不一定高；正確度高的，精密度不一定高。準(zhǔn)確度高的，精密度和準(zhǔn)確度都高。

例1 某壓力表的量程為10MPa,測量值的誤差允許值0.02MPa.問該壓力表的準(zhǔn)確度是多少?

解:  最大誤差= 0.02MPa   

      最大量程 =10MPa

                           最大誤差      0.02
壓力表的準(zhǔn)確度: =——————=—— *100%  =0.2%
                            最大量程      10

壓力表的準(zhǔn)確度等級為0.2


2. 靈敏度：線性儀表在作靜態(tài)測量時，輸出端信號增量△Y 與輸入端信號增量

△X 之比，即： S＝ △Y / △X

S 值越大，靈敏度越高。（它以儀器指針的線位移或角位移與引起這些位移的被測量的變化值之間的比例 ）。

二.非穩(wěn)態(tài)和瞬變參數(shù)的測量

v穩(wěn)態(tài)參數(shù)：數(shù)值不隨時間而改變或變化很小的被測量。



v瞬變參數(shù)：隨時間不斷改變數(shù)值的被測量（非穩(wěn)態(tài)或稱動態(tài)參數(shù))

如非穩(wěn)定工況或過渡工況時內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速、功率等。



動態(tài)參數(shù)隨時間變化的函數(shù)可以是周期函數(shù)、隨機函數(shù)等。



?注意：動態(tài)參數(shù)測量需要用顯示式記錄方式觀察和記錄被測量的變化過程和大小。即：需同時記錄時間和幅值。

三.模擬測量與數(shù)字測量系統(tǒng)

v模擬測量 ：在測量過程中首先將被測物理量轉(zhuǎn)換成模擬信號，以儀表指針的位置或記錄儀描繪的圖形顯示測量的結(jié)果(不表現(xiàn)為“可數(shù)”的形式) 。

v數(shù)字測量：測量可直接用數(shù)字形式表示。通過模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換將模擬形式的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，



?特點：

模擬測量：直觀性強、簡便、價格低；主要缺點是測量精度低指示器讀數(shù)誤差大。但模擬信號含有“仿真”的意思，分辨能力無限。

數(shù)字測量：測量精度高，操作方便，后處理方便，但對硬件要求高，分辨力有限。

§3測量儀器的組成和分類

1. 測試儀器的組成

1、感受件（傳感器）：它直接與被測對象發(fā)生聯(lián)系(但不一定直接接觸)，感知被測參數(shù)的變化，同時對外界發(fā)出相應(yīng)的信號。

2、中間件（傳遞件）：起傳遞作用 ，還可能兼有“放大”、“變換”和“運算”  任務(wù)。

3、效用件（顯示元件）：作用：向觀測者指出被測參數(shù)在數(shù)量上的大小 。指示式儀器：通過標(biāo)尺和指針(或液面、光線等)的相對位置來反映被測參數(shù)的瞬時值。

記錄式儀器：效用件能將被測參數(shù)變化歷程（時間和幅值）記錄下來，如磁帶記錄儀。（還可以完成積分、微分等計算）



[ 本帖最后由 duomeiti 于 2007-7-15 12:46 編輯 ]