第一篇：測(cè)試技術(shù)心得體會(huì)

燕 山 大 學(xué)

測(cè)試技術(shù)三級(jí)項(xiàng)目

學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 李明

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

測(cè)試技術(shù)心得體會(huì)

一、新穎的教學(xué)模式—課堂小組教學(xué)

本學(xué)期我們學(xué)了測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程，它是一門(mén)綜合應(yīng)用相關(guān)課程的知識(shí)和內(nèi)容來(lái)解決科研、生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)乃至人類生活所面臨的測(cè)試問(wèn)題的課程。測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，涉及到測(cè)試方法的分類和選擇，傳感器的選擇、標(biāo)定、安裝及信號(hào)獲取，信號(hào)調(diào)理、變換、信號(hào)分析和特征識(shí)別、診斷等。

剛開(kāi)始接觸這門(mén)課程的時(shí)候，由于它涉及了很多理論知識(shí)以及一些我以前從未接觸過(guò)的領(lǐng)域，我對(duì)這門(mén)課程并沒(méi)有太大的興趣。后來(lái)任課老師根據(jù)班級(jí)的情況，“因地制宜”地給我們分配了學(xué)習(xí)小組。每個(gè)小組有5—6個(gè)成員，課上進(jìn)行小組討論，課下互幫互助，共同學(xué)習(xí)。

我覺(jué)得課堂小組教學(xué)在課堂學(xué)習(xí)方面給予了我很大的幫助和動(dòng)力，課上的時(shí)候，老師提問(wèn)，小組進(jìn)行討論，不僅能夠帶動(dòng)課堂的學(xué)習(xí)氣氛，也使我們?cè)谝粋€(gè)活躍輕松的環(huán)境下掌握了知識(shí)，除此之外，還加深了同學(xué)之間的感情，這不僅促使我們?cè)趯W(xué)習(xí)上共同進(jìn)步，也讓我們?cè)谏钌铣闪撕芎玫呐笥选?/p>

課堂小組教學(xué)的模式也對(duì)我們的學(xué)習(xí)起到了一定的監(jiān)督作用，在課堂出勤記錄、作業(yè)完成情況方面有一定的促進(jìn)作用。除此之外，老師會(huì)在每節(jié)課開(kāi)始之前，給每個(gè)小組發(fā)一張白紙，讓每個(gè)小組將一節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)及小組的討論內(nèi)容記錄在紙上。這使我們及時(shí)有效地掌握了每節(jié)課的重要知識(shí)，也養(yǎng)成了做筆記的好習(xí)慣。

課堂學(xué)習(xí)小組打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使我們能夠在一個(gè)輕松活躍

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目 的課堂環(huán)境下高效的學(xué)習(xí)。

二、實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是課堂知識(shí)的實(shí)踐，鞏固加深課堂知識(shí)方面有著至關(guān)重要的作用。剛開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于自己的理論知識(shí)基礎(chǔ)不好，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到了許多的難題，也使我感到理論知識(shí)的重要性。但是我并沒(méi)有就此放棄，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自己看書(shū)，獨(dú)立思考，最終解決問(wèn)題，從而也就加深我對(duì)課本理論知識(shí)的理解。

我們做了金屬箔式應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕颉⑷珮虮容^, 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)振動(dòng)測(cè)量及譜分析, 懸臂梁一階固有頻率及阻尼系數(shù)測(cè)試三個(gè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中我學(xué)會(huì)了單臂單橋、半橋、全橋的性能的驗(yàn)證；用振動(dòng)測(cè)試的方法，識(shí)別一小阻尼結(jié)構(gòu)的（懸臂梁）一階固有頻率和阻尼系數(shù)；掌握壓電加速度傳感器的性能與使用方法；了解并掌握機(jī)械振動(dòng)信號(hào)測(cè)量的基本方法；掌握測(cè)試信號(hào)的頻率域分析方法；還有了解虛擬儀器的使用方法等等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)了我在實(shí)踐中研究問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、獨(dú)立思考、測(cè)試前沿信息的捕獲能力等；提高了自己動(dòng)手能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中我們要培養(yǎng)自己的獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟。在此過(guò)程中，我們通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。

三、測(cè)試技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

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測(cè)試技術(shù)與科學(xué)研究、工程實(shí)踐密切相關(guān)。在各種現(xiàn)代裝備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造工作中，測(cè)量工作已占首位，它是保證現(xiàn)代工程裝備正常工作的重要手段，是其先進(jìn)性能及實(shí)用水平的重要標(biāo)志。科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)水平的高度發(fā)達(dá)，要求以更先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)與儀器為基礎(chǔ)。現(xiàn)如今測(cè)試技術(shù)是試驗(yàn)技術(shù)的主要組成部分，提高試驗(yàn)技術(shù)水平首先要改善測(cè)試技術(shù)。除了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備之外，測(cè)試手段及測(cè)試技術(shù)也是試驗(yàn)研究中的決定性因素之一。在在我們身邊有許多測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例。

1、超聲波在混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用

超聲法測(cè)強(qiáng)采用單一聲速參數(shù)推定混凝土強(qiáng)度。當(dāng)影響因素控制不嚴(yán)時(shí)，精度不如多因素綜合法，但在某些無(wú)法測(cè)量回彈值及其他參數(shù)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（鋼管混凝土等）中，超聲法仍有其特殊的適應(yīng)性。

聲波的指向性比較好，其頻率越高，指向性越好。超聲波傳播能量大，對(duì)各種材料的穿透力較強(qiáng)。超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性，為超聲波的應(yīng)用提供了豐富的信息。超聲檢測(cè)具有適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高、對(duì)人體無(wú)害、設(shè)備輕巧、成本低廉，可即時(shí)得到探傷結(jié)果，適合在實(shí)驗(yàn)室及野外等各種環(huán)境下工作，并能對(duì)正在運(yùn)行的裝置和設(shè)備實(shí)行在線檢查。超聲法檢測(cè)過(guò)程無(wú)損于材料、結(jié)構(gòu)的組織和使用性能；直接在構(gòu)筑物上測(cè)試驗(yàn)并推定其實(shí)際的強(qiáng)度；重復(fù)或復(fù)核檢測(cè)方便，重復(fù)性良好[1]；超聲法具有檢測(cè)混凝土質(zhì)地均勻性的功能，有利于測(cè)強(qiáng)測(cè)缺的結(jié)合，保證檢測(cè)混凝土強(qiáng)度建立在無(wú)缺陷、均勻的基礎(chǔ)上合理地評(píng)定混凝土的強(qiáng)度。

應(yīng)用超聲來(lái)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)也有其相應(yīng)的缺點(diǎn)。對(duì)于平面狀的缺陷，例如裂紋，只要波束與裂紋平面垂直，就可以獲得很高的缺陷回波信號(hào)。但是對(duì)于球面狀的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是較密集的話，就難以得到足夠的回波信號(hào)或是其時(shí)間變化不明顯；另外，對(duì)于各向非同性的材料，例如混凝土，相應(yīng)會(huì)存在材料的離析，使得材料

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密度不均勻，這使得人們把離析誤判為是內(nèi)部的空洞而導(dǎo)致決策上的失誤；對(duì)于表面缺陷的檢測(cè)，超聲波法的靈敏度要低得多，但超聲無(wú)損檢測(cè)方法可以較為精確的確定混凝土表面的裂縫深度。

房屋和橋梁等建筑物的質(zhì)量無(wú)論是對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)，還是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō)，都是十分重要的。對(duì)建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年來(lái)，一系列災(zāi)難性的橋梁倒塌事故主要也是由于在設(shè)計(jì)施工中出了問(wèn)題，加上對(duì)成橋的維修保養(yǎng)不力，出現(xiàn)了諸如混凝土內(nèi)部空洞、離析，鋼筋銹蝕，預(yù)應(yīng)力鋼筋失效，梁體受力部位開(kāi)裂等病害，無(wú)損檢測(cè)是防止這類惡性事件發(fā)生的重要手段。另一方面，對(duì)現(xiàn)有舊建筑物的維修和保養(yǎng)要耗費(fèi)大量資金。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可使維修保養(yǎng)大大減少盲目性，從而可大大節(jié)約這項(xiàng)開(kāi)支。土木工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有助于評(píng)估新舊建筑物的穩(wěn)定性和整體性，能夠?qū)π屡f建筑物整體或部分作質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)視，能夠用來(lái)估計(jì)建筑材料和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和性能。

2、元素成分分析在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

物質(zhì)都是由各種元素組成的，要知道一個(gè)樣品是由哪些元素組成，最重要的分析手段就是原子光譜分析。它是利用原子(包括離子)所發(fā)射的輻射或原子(或與射的相互作用而進(jìn)行樣品分析的一類測(cè)試技原子熒光光譜法(AFS)和X射線熒光光譜法(XFS)。前三種方法涉及的是原子(或離子)外層電子的能級(jí)躍遷過(guò)程中的輻射發(fā)射、吸收和熒光的產(chǎn)生。火焰發(fā)光譜法、原子吸收光譜法和原子熒光光譜法最簡(jiǎn)單的工作原理示意圖。三種原子光譜法的關(guān)鍵都是使試樣產(chǎn)生原子(游離態(tài)氣體原子或離子)及激光等，其中火焰是最簡(jiǎn)單和廣泛使用的原子蒸汽源。

在原子發(fā)射光譜法，試樣的氣態(tài)原子蒸汽進(jìn)一步受熱激發(fā)，使原子(或離子)外層電子由最低能態(tài)(稱基態(tài))激發(fā)到較高能態(tài)(稱激發(fā)態(tài))，當(dāng)其返回低能態(tài)或基態(tài)時(shí)，便發(fā)射出在紫外和可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)的特征輻射，這就是發(fā)射光譜。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，由于原子的電子能級(jí)高低和分布是

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每一種元素所特有的，因此元素都有各自的特征光譜.而譜線的強(qiáng)度與其元素的含量成正比。在原子吸收光譜法，輻射源輻射出待測(cè)元素的特征輻射通過(guò)樣品的原子蒸汽時(shí)，被蒸氣中待測(cè)元素的的地方基態(tài)原子所吸收。由輻射強(qiáng)度的減弱程度即可以求出待測(cè)元素的含量。在原子熒光光譜法，當(dāng)樣品的原子蒸汽受一次輻射源照射，待測(cè)元素基態(tài)原子吸收輻射后躍遷到較高能態(tài)(激發(fā)態(tài))，激發(fā)態(tài)原子再以輻射躍遷形式過(guò)渡到基態(tài)。由此而獲 得的輻射光譜稱為原子榮光光譜。熒光光譜的觀測(cè)方向與一次輻射方法直接成90°角。通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸汽可以非常靈敏地測(cè)量元素的含量。三種原子光譜分析儀除上述各自的特點(diǎn)外，度的檢測(cè)和記錄是三種儀器所共同的。X射線熒光光譜法涉及的是原子內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷。當(dāng)用X射線轟擊試樣中的原子時(shí)，一個(gè)電子從原子的內(nèi)層(例如K層)被襲擊，此時(shí)較高能級(jí)電子層(例如L層)的一個(gè)電子會(huì)立即填補(bǔ)空位，同時(shí)多余的能量被釋放出來(lái)。如果這種能量以輻射形式釋放，則產(chǎn)生次級(jí)X射線，也稱為X熒光，各種元素所發(fā)射的X熒光的波長(zhǎng)決定于它們的原子序數(shù)，原子序數(shù)越高，X熒光的波長(zhǎng)越短。所以根據(jù)X射線熒光的波長(zhǎng)可以對(duì)元素進(jìn)行定性分析.同樣.根據(jù)譜線的強(qiáng)度可以定量分析。

3、分子結(jié)構(gòu)與含量分析的應(yīng)用

對(duì)分子的結(jié)構(gòu)分析和定量測(cè)定是分析化學(xué)中最繁重的任務(wù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，特別是生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，人們不僅要知道一個(gè)生物大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)，還要知道它的二級(jí)、三級(jí)甚至更高級(jí)的構(gòu)造。從量的角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代分析化學(xué)早已從常量、微量分析發(fā)展到痕、超痕量分析，甚至發(fā)展到單個(gè)分子的測(cè)定。它是研究分子結(jié)構(gòu)和定量分析中最常：用的方法，包括可見(jiàn)收；分子熒光等方法。分子對(duì)輻射能吸收比單個(gè)原子對(duì)輻射能的吸收要復(fù)雜得多。因?yàn)閷?duì)于分子的能級(jí)躍遷而言，除了分子外層價(jià)電子躍遷所引起的電子能態(tài)的變化外，還有分子中原子

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或原子團(tuán)在它們的平衡位置上作相對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)能態(tài)的變化以及整個(gè)分子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)的變化。通常在分子每個(gè)電子能態(tài)下，都有若干個(gè)可能的振動(dòng)能態(tài)，而在每個(gè)振動(dòng)能態(tài)下又有若干個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)。換言之，分子的電子能態(tài)的變化所需酌能量比振動(dòng)能態(tài)的變化大，振動(dòng)能態(tài)的變化所需的能量比轉(zhuǎn)動(dòng)能的大。分子的外層電子躍遷所需的能量通常對(duì)應(yīng)于紫外、可見(jiàn)輻射，而振動(dòng)。

紫外和可見(jiàn)吸收光譜法。紫外和可見(jiàn)吸收光譜法研究被測(cè)物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)和紫外區(qū)域輻射吸收。當(dāng)分子吸收了此區(qū)域內(nèi)的輻射，分子的價(jià)電子發(fā)生躍遷，所以也稱為電子不廉。因?yàn)榉肿与娮幽芗?jí)改變的同時(shí)也伴隨著振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，因此，分子的電子光譜。可見(jiàn)和紫外吸收光譜是應(yīng)用范圍十分廣泛的分析方法。在現(xiàn)代分析化學(xué)中差不多有60％左右的分析任務(wù)是由該方法完成的。該方法利用化合物的吸收過(guò)程波長(zhǎng)的變化可以對(duì)許多的有機(jī)化合物，特別是具有共軛體系的有機(jī)化合物進(jìn)行定性分析，而利用被測(cè)物對(duì)某一波長(zhǎng)的輻射的吸收程度(稱吸光度)進(jìn)行定量分析。

紅外吸收光譜法。利用物質(zhì)分子受紅外輻射照射后，分子吸收部分紅外輻射使分子的振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)的微小變化，都會(huì)引起分子振動(dòng)能級(jí)的改變，所以，除了光學(xué)異構(gòu)體外，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)化合物其紅外吸收光譜必然不同。通常，紅外吸收帶的波長(zhǎng)和吸收譜帶的強(qiáng)度反映了分子結(jié)構(gòu)的特性，可以用于鑒定未知物的結(jié)構(gòu)或確定某些基團(tuán)。同時(shí)，吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或其化學(xué)基團(tuán)的含量。

分子熒光光譜法。利用許多化合物分子吸收紫外可見(jiàn)區(qū)域的輻射后，會(huì)再發(fā)射出波長(zhǎng)相同或不同的特征輻射，即分子熒光，通過(guò)測(cè)量其熒光強(qiáng)度，對(duì)痕量化合物進(jìn)行定性定量分析。分子熒光光譜法的最大特

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點(diǎn)是具有很高的靈敏度和非常好的選擇性，比可見(jiàn)吸收光譜的靈敏度高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，它在生命科學(xué)中有著重要的應(yīng)用。

第二篇：現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)

《現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》

課程考核論文

學(xué)院：xxxxxxxxxxxxxxxxx

姓名：XXX班級(jí)：xxxx 學(xué)號(hào)：xxxxxxxxxxxxxx

摘要：CCD，英文全稱：Charge-coupled Device，中文全稱：電荷耦合元件。可以稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)。CCD上有許多排列整齊的光電二極管，能感應(yīng)光線，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)外部采樣放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)。關(guān)鍵字：電信號(hào)、圖像信號(hào)、相機(jī)、攝像機(jī)。

該傳感器的工作原理

構(gòu)成CCD的基本單元是MOS（金屬－氧化物－半導(dǎo)體）結(jié)構(gòu)。CCD的基本功能是電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。工作時(shí)，需要在金屬柵極上加一定的偏壓，形成勢(shì)阱以容納電荷，電荷的多少與光強(qiáng)成線性關(guān)系。電荷讀出時(shí)，在一定相位關(guān)系的移位脈沖作用下，從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置，直到移出CCD，經(jīng)過(guò)電荷ˉ電壓變換，轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。由于在CCD中每個(gè)像元的勢(shì)阱所容納電荷的能力是有一定限制的，所以如果光照太強(qiáng)，一旦電荷填滿勢(shì)阱，電子將產(chǎn)生“溢出”現(xiàn)象。另外，在電荷讀出時(shí)，由于它是從一個(gè)位置到下一個(gè)位置的電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程，所以存在電荷的轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失問(wèn)題

電荷耦合攝像器件（CCD）的突出特點(diǎn)是以電荷為信號(hào)載體。它的功能是接受存儲(chǔ)模擬電荷信號(hào)，并將它逐級(jí)轉(zhuǎn)移（并存儲(chǔ)）輸送到輸出端。其基本工作過(guò)程主要是信號(hào)電荷的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和檢測(cè)，因此實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)模擬移位存儲(chǔ)器。主要有信息處理用延遲線、存儲(chǔ)器和光電攝像器件三個(gè)方向應(yīng)用

CCD有表面（溝道）CCD（SCCD）和埋溝CCD（BCCD）兩種基本類型。作為圖像傳感器用攝像器件還另外具有光敏元陣列和轉(zhuǎn)移柵，以進(jìn)行光電轉(zhuǎn)移，并將光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移到CCD轉(zhuǎn)移電極下。

該傳感器的的測(cè)量的物理量及范圍

線型CCD即CCD的感光元件排列在一條直線上。它成像方式是CCD在光學(xué)系統(tǒng)成像所在的焦平面上垂直掃過(guò)，地到一幅完整的影像。傳統(tǒng)的掃描儀都使用這種類型的CCD，因此我們又稱它為掃描型CCD。線性CCD的這種工作方式?jīng)Q定了

2它得到一幅完整的影像需要很長(zhǎng)的時(shí)間，即嚗光時(shí)間很長(zhǎng)。自然它就無(wú)法用于拍攝動(dòng)態(tài)的物體，另外在嚗光過(guò)程中需要一致的光線環(huán)境，它也不支持閃光拍攝。雖然有如此重大的缺陷，但線性CCD的感光元件可以做到很高的線密度，這樣用線性CCD可以得到極高像素?cái)?shù)量的影像，因此它仍然被用于數(shù)碼相機(jī)，拍攝需要超高分辨率的靜物影像。典型的例子是Agfa的StudioCam相機(jī)，它用三條線性CCD分別感應(yīng)紅藍(lán)綠三色光，每條3648像素，色彩灰度為12位，可得到1640萬(wàn)像素分辨率高達(dá)4500*3648的圖象，最終的影像容量高達(dá)50-100MB。其預(yù)掃描時(shí)間需要12秒，每一線依精度需要1/15-1/200秒。

面型CCD 又稱全幅式CCD,陣列型CCD。面型CCD的嚗光方式有以下三種。1．單CCD芯片三次嚗光：即通過(guò)三色濾鏡輪盤(pán)分別將紅藍(lán)綠三色光投射在CCD上，三次采集后合成得到影像。這種方式得到的影像質(zhì)量很高，但三次嚗光，不能用于拍攝動(dòng)態(tài)影像。

2．三CCD一次嚗光：三個(gè)CCD芯片，分別感應(yīng)紅綠藍(lán)三色光（或其中兩片感應(yīng)綠色光，另一片感應(yīng)紅藍(lán)光），自然光通過(guò)分光棱鏡系統(tǒng)將三色光分別投影在CCD上，一次嚗光得到完整影像。這種方式得到的影像質(zhì)量和單芯片三次嚗光一樣，而一次嚗光可拍攝動(dòng)態(tài)影像.缺點(diǎn)是三CCD的成本很高，分光棱鏡的制作技術(shù)難度也很大。

3.單CCD芯片一次嚗光：CCD上組合排列感應(yīng)三種色光的像素，一次嚗光后得到影像，由于人眼對(duì)綠色最為敏感，通常CCD上的感綠色像素最多。這種方式的影像質(zhì)量最低，但受成本的限制和對(duì)動(dòng)態(tài)影像的拍攝要求，市面上主流產(chǎn)品大都采用單CCD芯片一次嚗光。

CCD-CCD原理

說(shuō)到CCD的尺寸，其實(shí)是說(shuō)感光器件的面積大小，這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積大小，CCD/CMOS面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是數(shù)碼相機(jī)用來(lái)感光成像的部件，相當(dāng)于光學(xué)傳統(tǒng)相機(jī)中的膠卷。

CCD上感光組件的表面具有儲(chǔ)存電荷的能力，并以矩陣的方式排列。當(dāng)其表面感受到光線時(shí)，會(huì)將電荷反應(yīng)在組件上，整個(gè)CCD上的所有感光組件所產(chǎn)生的信號(hào)，就構(gòu)成了一個(gè)完整的畫(huà)面

該傳感器的對(duì)測(cè)量某一物理量的具體應(yīng)用

CCD圖像傳感器可直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。CCD一般可分為線陣CCD和面陣CCD兩大類。線陣CCD將CCD內(nèi)部電極分成數(shù)組，并施加同樣的時(shí)鐘脈沖，以滿足不同場(chǎng)合的應(yīng)用。面陣CCD較線陣CCD結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，由很多光敏區(qū)排列成一個(gè)方陣并以一定的形式連接成一個(gè)器件，以獲取大量信息，完成復(fù)雜圖像的處理。

一般考察CCD質(zhì)量性能，可以對(duì)其不同參數(shù)進(jìn)行考慮。包括CCD的光譜靈敏度、暗電流與噪聲、轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失率、時(shí)鐘頻率的上、下限、動(dòng)態(tài)范圍、非均勻性、非線性度、時(shí)間常數(shù)、CCD芯片像素缺陷等。

CCD圖像傳感器一般體積較小，功耗也較低，因此適應(yīng)于各類電子產(chǎn)品而不會(huì)占用太大空間。同時(shí)CCD靈敏度高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大、響應(yīng)速度快、像素集成度高、尺寸精確等，都讓它的應(yīng)用得到普及。

含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、光學(xué)掃瞄儀與攝影機(jī)的感光元件。經(jīng)冷凍的CCD亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種夜視裝置，而各大型天文臺(tái)亦不斷研發(fā)高像數(shù)CCD以拍攝極高解像之天體照片。CCD能使固定式的望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠(yuǎn)鏡的功能，讓CCD上電荷讀取和移動(dòng)的方向與天體運(yùn)行方向一致，速度也同步，以CCD導(dǎo)星不僅能使望遠(yuǎn)鏡有效糾正追蹤誤差，還能使望遠(yuǎn)鏡記錄到比原來(lái)更大的視場(chǎng)。一般的CCD大多能感應(yīng)紅外線，所以衍生出紅外線影像、夜視裝置、零照度（或趨近零照度）攝影機(jī)/照相機(jī)等

該傳感器的技術(shù)指標(biāo)及參考價(jià)格、可能的生產(chǎn)廠家 1.光譜靈敏度

CCD的光譜靈敏度取決于量子效率、波長(zhǎng)、積分時(shí)間等參數(shù)。量子效率表征CCD芯片對(duì)不同波長(zhǎng)光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換本領(lǐng)。不同工藝制成的CCD芯片，其量子效率不同。靈敏度還與光照方式有關(guān)，背照CCD的量子效率高，光譜響應(yīng)曲線無(wú)起伏，正照CCD由于反射和吸收損失，光譜響應(yīng)曲線上存在若干個(gè)峰和谷。

2.CCD的暗電流與噪聲

CCD暗電流是內(nèi)部熱激勵(lì)載流子造成的。CCD在低幀頻工作時(shí)，可以幾秒或幾千秒的累積（曝光）時(shí)間來(lái)采集低亮度圖像，如果曝光時(shí)間較長(zhǎng)，暗電流會(huì)在

4光電子形成之前將勢(shì)阱填滿熱電子。由于晶格點(diǎn)陣的缺陷，不同像素的暗電流可能差別很大。在曝光時(shí)間較長(zhǎng)的圖像上，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)星空狀的固定噪聲圖案。這種效應(yīng)是因?yàn)樯贁?shù)像素具有反常的較大暗電流，一般可在記錄后從圖像中減去，除非暗電流已使勢(shì)阱中的電子達(dá)到飽和。

晶格點(diǎn)陣的缺陷產(chǎn)生不能收集光電子的死像素。由于電荷在移出芯片的途中要穿過(guò)像素，一個(gè)死像素就會(huì)導(dǎo)致一整列中的全部或部分像素?zé)o效；過(guò)渡曝光會(huì)使過(guò)剩的光電子蔓延到相鄰像素，導(dǎo)致圖像擴(kuò)散性模糊。

3.轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失率

電荷包從一個(gè)勢(shì)阱向另一個(gè)勢(shì)阱轉(zhuǎn)移時(shí)，需要一個(gè)過(guò)程。像素中的電荷在離開(kāi)芯片之前要在勢(shì)阱間移動(dòng)上千次或更多，這要求電荷轉(zhuǎn)移效率極其高，否則光電子的有效數(shù)目會(huì)在讀出過(guò)程中損失嚴(yán)重。

引起電荷轉(zhuǎn)移不完全的主要原因是表面態(tài)對(duì)電子的俘獲，轉(zhuǎn)移損失造成信號(hào)退化。采用“胖零”技術(shù)可減少這種損耗。

4.時(shí)鐘頻率的上、下限

下限取決于非平衡載流子的平均壽命，上限取決于電荷包轉(zhuǎn)移的損失率，即電荷包的轉(zhuǎn)移要有足夠的時(shí)間。

5.動(dòng)態(tài)范圍

表征同一幅圖像中最強(qiáng)但未飽和點(diǎn)與最弱點(diǎn)強(qiáng)度的比值。數(shù)字圖像一般用DN表示。

6.非均勻性

表征CCD芯片全部像素對(duì)同一波長(zhǎng)、同一強(qiáng)度信號(hào)響應(yīng)能力的不一致性。

7.非線性度

表征CCD芯片對(duì)于同一波長(zhǎng)的輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)強(qiáng)度與輸入信號(hào)強(qiáng)度比例變化的不一致性。

8.時(shí)間常數(shù)

表征探測(cè)器響應(yīng)速度，也表示探測(cè)器響應(yīng)的調(diào)制輻射能力。時(shí)間常數(shù)與光導(dǎo)和光伏探測(cè)器中的自由載流子壽命有關(guān)。

9.CCD芯片像素缺陷

a.像素缺陷：對(duì)于在50%線性范圍的照明，若像素響應(yīng)與其相鄰像素偏差超過(guò)30%，則為像素缺陷。

b.簇缺陷：在3*3像素的范圍內(nèi)，缺陷數(shù)超過(guò)5個(gè)像素。

c.列缺陷：在1*12的范圍內(nèi)，列的缺陷超過(guò)8個(gè)像素。

d.行缺陷：在一組水平像素內(nèi)，行的缺陷超過(guò)8個(gè)像素

價(jià)格：600~800元之間

生產(chǎn)廠家：索尼、尼康

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：CCD制造工藝較復(fù)雜，成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確一般是顏色好，缺點(diǎn)：費(fèi)電，曝光時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)候溫升大，噪點(diǎn)相對(duì)嚴(yán)重，最重要的是大規(guī)格的成品率低，成本高

針對(duì)缺點(diǎn)有何改進(jìn)措施

1)圍繞空間CCD相機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求,本文在相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了以下工作:(a)通過(guò)對(duì)星載空間相機(jī)常用材料的性能分析比較,合理地完成部件結(jié)構(gòu)的材料選擇,為達(dá)到輕量化的設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ);(b)應(yīng)用有限元分析方法,對(duì)相機(jī)關(guān)鍵部件——主鏡筒和支架進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);2)在該相機(jī)精確CAD模型的基礎(chǔ)上,對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)化造型。利用簡(jiǎn)化后的模型建立了整機(jī)的有限元模型,完成了該相機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析計(jì)算

參考文獻(xiàn)

[1].曾光奇.工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社.2002.36

第三篇：測(cè)試技術(shù)論文

虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來(lái)始終引領(lǐng)測(cè)試測(cè)量行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的原因所在。只有同時(shí)擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺(tái)這三大組成部分，才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)時(shí)間少，以及出色的集成這四大優(yōu)勢(shì)。

虛擬儀器技術(shù)的三大組成部分：

1．高效的軟件

軟件是虛擬儀器技術(shù)中最重要的部份。使用正確的軟件工具并通過(guò)設(shè)計(jì)或調(diào)用特定的程序模塊，工程師和科學(xué)家們可以高效地創(chuàng)建自己的應(yīng)用以及友好的人機(jī)交互界面。提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件——LabVIEW，不僅能輕松方便地完成與各種軟硬件的連接，更能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)置數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)的方式，并將結(jié)果顯示給用戶。此外，還提供了更多交互式的測(cè)量工具和更高層的系統(tǒng)管理軟件工具，例如連接設(shè)計(jì)與測(cè)試的交互式軟件SignalExpress、用于傳統(tǒng)C語(yǔ)言的LabWindows/CVI、針對(duì)微軟Visual Studio的Measurement Studio等等，均可滿足客戶對(duì)高性能應(yīng)用的需求。

有了功能強(qiáng)大的軟件，您就可以在儀器中創(chuàng)建智能性和決策功能，從而發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)在測(cè)試應(yīng)用中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

2．模塊化的I/O硬件

面對(duì)如今日益復(fù)雜的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用，已經(jīng)提供了全方位的軟硬件的解決方案。無(wú)論您是使用PCI, PXI, PCMCIA, USB或者是1394總線，都能提供相應(yīng)的模塊化的硬件產(chǎn)品，產(chǎn)品種類從數(shù)據(jù)采集、信號(hào)條理、聲音和振動(dòng)測(cè)量、視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、儀器控制、分布式I/O到CAN接口等工業(yè)通訊，應(yīng)有盡有。高性能的硬件產(chǎn)品結(jié)合靈活的開(kāi)發(fā)軟件，可以為負(fù)責(zé)測(cè)試和設(shè)計(jì)工作的工程師們創(chuàng)建完全自定義的測(cè)量系統(tǒng)，滿足各種獨(dú)特的應(yīng)用要求。

3．用于集成的軟硬件平臺(tái)

專為測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)的PXI硬件平臺(tái)，已經(jīng)成為當(dāng)今測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它的開(kāi)放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)為測(cè)量和自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)翻天覆地的改革。

PXI作為一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺(tái)，內(nèi)建有高端的定時(shí)和觸發(fā)總線，再配以各類模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測(cè)試測(cè)量開(kāi)發(fā)軟件，您就可以建立完全自定義的測(cè)試測(cè)量解決方案。無(wú)論是面對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，還是高端的混合信號(hào)同步采集，借助PXI高性能的硬件平臺(tái)，您都能應(yīng)付自如。這就是虛擬儀器技術(shù)帶給您的無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì)：

性能高

虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤(pán)的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

擴(kuò)展性強(qiáng)

這些軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當(dāng)前的技術(shù)中。得益于軟件的靈活性，只需更新您的計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)您的整個(gè)系統(tǒng)。在利用最新科技的時(shí)候，您可以把它們集成到現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備，最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。

開(kāi)發(fā)時(shí)間少

在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，NI高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能，使您輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測(cè)量和控制解決方案。

無(wú)縫集成虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測(cè)量設(shè)備來(lái)滿足完整的測(cè)試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。

應(yīng)用實(shí)例

阿爾卡特美國(guó)公司是全球領(lǐng)先的世界上電信設(shè)備制造商領(lǐng)導(dǎo)者之一。位于加州佩塔盧馬的接入部，開(kāi)發(fā)Litespan接入平臺(tái)一種光纖數(shù)字環(huán)路載波（DLC）。DLC能夠?qū)㈦娫捁局行臋C(jī)房普通銅線上的電話業(yè)務(wù)傳遞到更遠(yuǎn)的地方。通過(guò)LabVIEW，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)了一個(gè)全面測(cè)試方案。同時(shí)測(cè)試對(duì)每個(gè)信道單元的16個(gè)ANSI要求的環(huán)路和4條ISDN線路的一個(gè)信道單元進(jìn)行測(cè)試時(shí)，每項(xiàng)測(cè)試所花費(fèi)的時(shí)間為12分鐘。由于一些信道單元需要測(cè)試某個(gè)溫度范圍內(nèi)的狀況，因而整個(gè)測(cè)試需要幾天的時(shí)間。

Allen Klein美國(guó)阿爾卡特公司Litespan硬件質(zhì)量部的一位工程師，在程序中增加了一項(xiàng)功能，使得測(cè)試可以全天進(jìn)行，甚至在周末也行。這項(xiàng)功能極大地?cái)U(kuò)展豐富了測(cè)試平臺(tái)，提高了測(cè)試效率。

虛擬儀器技術(shù)是測(cè)試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是兩門(mén)學(xué)科最新技術(shù)的結(jié)晶，融合了測(cè)試?yán)碚摗x器原理和技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、高速總線技術(shù)以及圖形軟件編程技術(shù)于一體。

虛擬儀器是由計(jì)算機(jī)硬件資源和用于數(shù)字分析與處理、過(guò)程通訊以及圖形界面的軟件組成的測(cè)控系統(tǒng)，它把儀器生產(chǎn)廠家定義儀器功能的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎脩糇约憾x儀器功能，也就是說(shuō)傳統(tǒng)測(cè)試中使用廠家生產(chǎn)的儀器，儀器的性能及功能在出廠時(shí)已被廠家定義，用戶只能根據(jù)自己的要求和需要選擇和使用；而虛擬儀器是在一定的硬件基礎(chǔ)上，用戶可根據(jù)測(cè)試的需求，編寫(xiě)軟件定義自己的儀器功能。同樣的硬件配置可開(kāi)發(fā)出不同的儀器，例如在儀器面板上顯示采集信號(hào)在時(shí)域的波形，那么該儀器為虛擬示波器；如果在程序中對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行FFT變換，那么該儀器就是虛擬頻譜分析儀。筆者則用LabWindows／CVI來(lái)開(kāi)發(fā)虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀，用來(lái)測(cè)試織機(jī)在工作時(shí)經(jīng)紗張力的變化情況。經(jīng)紗張力傳感器

織機(jī)在織造過(guò)程中，經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力對(duì)織造的，順利進(jìn)行有著很大的影響，張力過(guò)大，易引起斷頭，影響織造效率；張力不足易造成梭口不清，形成三跳疵點(diǎn)，使布面及紋路不夠清晰。當(dāng)經(jīng)紗穿過(guò)軸時(shí)，經(jīng)紗對(duì)兩側(cè)傳力桿有壓力，通過(guò)傳力桿將壓力傳給彈性梁，使之產(chǎn)生應(yīng)變，利用應(yīng)變片將其應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后再通過(guò)轉(zhuǎn)化電路將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，測(cè)量出電壓值，根據(jù)傳感器的標(biāo)定就可求出相應(yīng)的經(jīng)紗張力。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀系統(tǒng)

2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、接口總線、硬件驅(qū)動(dòng)程序和開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集卡采用6024E，LabWindows／CVI平臺(tái)開(kāi)發(fā)測(cè)試軟件，在Windows98操作系統(tǒng)下運(yùn)行。

2.2 信號(hào)采集

由于要測(cè)出經(jīng)紗張力與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系，所以用了3個(gè)傳感器。傳感器1是經(jīng)紗張力傳

感器，把經(jīng)紗張力物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；傳感器2是光電脈沖傳感器，用來(lái)測(cè)量主軸轉(zhuǎn)角；傳感器3是霍爾傳感器，將霍爾電壓作為測(cè)量觸發(fā)信號(hào)。各個(gè)傳感器輸出的信號(hào)都要經(jīng)過(guò)一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理(如濾波、放大等)，從混合信號(hào)中取出待測(cè)的有用信號(hào)，送人數(shù)據(jù)采集卡，并要適合數(shù)據(jù)采集卡的電壓范圍，通過(guò)總線結(jié)構(gòu)送進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集借助軟件來(lái)控制整個(gè)DAQ系統(tǒng)，包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等，調(diào)理后的信號(hào)經(jīng)多路開(kāi)關(guān)在軟件設(shè)定采樣率的控制下，巡回采集并放大，再經(jīng)采樣與保持及A／D轉(zhuǎn)換器單元被量化成數(shù)字信號(hào)，成為計(jì)算機(jī)可以處理的信號(hào)，由虛擬儀器軟件對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析、顯示，并儲(chǔ)存結(jié)果。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的設(shè)計(jì)

3．1 經(jīng)紗張力測(cè)試儀的面板結(jié)構(gòu)

虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的面板右邊的七個(gè)文本框輸入內(nèi)容，是用戶根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需求以及與采集卡的連接通道在開(kāi)始測(cè)試前設(shè)定的。測(cè)量時(shí)，打開(kāi)測(cè)試儀器開(kāi)關(guān)，儀器就可以工作；按下采集數(shù)據(jù)，稍等幾秒，面板上就會(huì)顯示出經(jīng)紗張力的波形圖。保存數(shù)據(jù)就是對(duì)測(cè)量的原始數(shù)據(jù)、信號(hào)處理后的數(shù)據(jù)以及需要提供給用戶的數(shù)據(jù)存取；讀數(shù)據(jù)是讀取事先已經(jīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)，然后在儀器面板上繪出曲線，這有利于事后分析；關(guān)閉儀器則退出測(cè)試狀態(tài)。

3．2 虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的軟件

面板上的數(shù)據(jù)采集、關(guān)閉儀器、保存數(shù)據(jù)等命令按鈕通過(guò)回調(diào)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各自的功能，整個(gè)源代碼中數(shù)據(jù)采集的回調(diào)函數(shù)caiji是程序的關(guān)鍵。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的應(yīng)用

用所設(shè)計(jì)的虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀系統(tǒng)對(duì)YC—425型噴氣織機(jī)測(cè)試，織機(jī)主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，經(jīng)紗張力周期變化一次，在0°附近，經(jīng)紗張力最大，有利于打緯，最小張力出現(xiàn)在280°附近。在理論上來(lái)講，下一個(gè)最大值出現(xiàn)在開(kāi)口滿開(kāi)的位置，且一般只有兩個(gè)峰值，在曲線上除了打緯點(diǎn)外，還有兩個(gè)峰值，這說(shuō)明在后梁裝有張力緩解機(jī)構(gòu)。最小張力也就是經(jīng)紗的上機(jī)張力曲線的重復(fù)性不很好，說(shuō)明織機(jī)工作狀況不夠穩(wěn)定。結(jié)束語(yǔ)

虛擬儀器是今后儀器儀表、測(cè)試控制研究與發(fā)展的方向，用NI公司的LabWindows／CVI作為平臺(tái)，比常用的面向?qū)ο筌浖幊屉y度大大降低，使得軟件開(kāi)發(fā)效率高，界面友好，功能強(qiáng)大，且擴(kuò)展性好，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)可用于高級(jí)分析庫(kù)進(jìn)行信號(hào)處理，也可以為了使所得測(cè)試曲線符合實(shí)際情況，進(jìn)行擬合處理。總之，虛擬儀器有強(qiáng)大的功能，它強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器”，用軟件代替硬件，易開(kāi)發(fā)、易調(diào)試，可有效節(jié)約資金。

第四篇：半導(dǎo)體材料測(cè)試技術(shù)

常規(guī)材料測(cè)試技術(shù)

一、適用客戶：

半導(dǎo)體，建筑業(yè)，輕金屬業(yè)，新材料，包裝業(yè)，模具業(yè)，科研機(jī)構(gòu)，高校，電鍍，化工，能源，生物制藥，光電子，顯示器。

二、金相實(shí)驗(yàn)室

? Leica DM/RM 光學(xué)顯微鏡

主要特性：用于金相顯微分析，可直觀檢測(cè)金屬材料的微觀組織，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脫碳層、氮化層及焊接、冷加工、鑄造、鍛造、熱處理等等不同狀態(tài)下的組織組成，從而判斷材質(zhì)優(yōu)劣。須進(jìn)行樣品制備工作，最大放大倍數(shù)約1400倍。

? Leica 體視顯微鏡

主要特性：

1、用于觀察材料的表面低倍形貌，初步判斷材質(zhì)缺陷；

2、觀察斷口的宏觀斷裂形貌，初步判斷裂紋起源。

? 熱振光模擬顯微鏡

? 圖象分析儀

? 萊卡DM/RM 顯微鏡附 CCD數(shù)碼 照相裝置

三、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室

? 掃描電子顯微鏡(附電子探針)(JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335)

主要特性：

1、用于斷裂分析、斷口的高倍顯微形貌分析，如解理斷裂、疲勞斷裂（疲勞輝紋）、晶間斷裂（氫脆、應(yīng)力腐蝕、蠕變、高溫回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蝕形貌、侵蝕產(chǎn)物分析及焊縫分析。

2、附帶能譜，用于微區(qū)成分分析及較小樣品的成分分析、晶體學(xué)分析，測(cè)量點(diǎn)陣參數(shù)/合金相、夾雜物分析、濃度梯度測(cè)定等。

3、用于金屬、半導(dǎo)體、電子陶瓷、電容器的失效分析及材質(zhì)檢驗(yàn)、放大倍率：10X—300,000X；樣品尺寸：0.1mm—10cm；分辯率:1—50nm。

? 透射電子顯微鏡（菲利蒲 CM-20,CM-200）

主要特性：

1、需進(jìn)行試樣制備為金屬薄膜，試樣厚度須<200nm。用于薄膜表面科學(xué)分析，帶能譜，可進(jìn)行化學(xué)成分分析。

2、有三種衍射花樣：斑點(diǎn)花樣、菊池線花樣、會(huì)聚束花樣。斑點(diǎn)花樣用于確定第二相、孿晶、有序化、調(diào)幅結(jié)構(gòu)、取向關(guān)系、成象衍射條件。菊池線花樣用于襯度分析、結(jié)構(gòu)分析、相變分析以及晶體精確取向、布拉格位移矢量、電子波長(zhǎng)測(cè)定。會(huì)聚束花樣用于測(cè)定晶體試樣厚度、強(qiáng)度分布、取向、點(diǎn)群

? XRD-Siemens500—X射線衍射儀

主要特性：

1、專用于測(cè)定粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方，體心立方，面心立方等），晶型，點(diǎn)陣類型，晶面指數(shù)，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各組成相的含量及類型的測(cè)定。測(cè)試時(shí)間約需1小時(shí)。

2、可升溫（加熱）使用。

? XRD-Philips X’Pert MRD—X射線衍射儀

主要特性：

1、分辨率衍射儀，主要用于材料科學(xué)的研究工作，如半導(dǎo)體材料等，其重現(xiàn)性精度達(dá)萬(wàn)分之一度。

2、具備物相分析（定性、定量、物相晶粒度測(cè)定；點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定），殘余應(yīng)力及織構(gòu)的測(cè)定；薄膜物相鑒定、薄膜厚度、粗糙度測(cè)定；非平整樣品物相分析、小角度散射分析等功能。

3、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精確度為0.1%。

4、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

5、可測(cè)尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm；最大探測(cè)深度：10μm

? XRD-Bruker—X射線衍射儀

主要特點(diǎn) ：

1、有二維探測(cè)系統(tǒng)，用于快速測(cè)定金屬及粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方、體心立方、面心立方等）、晶型、點(diǎn)陣類型、晶面指數(shù)、衍射角、布拉格位移矢量。

2、用于表面的殘余應(yīng)力測(cè)定、相變分析、晶體織構(gòu)及各組成相的含量及類型的測(cè)定。

3、測(cè)試樣品的最大尺寸為100×100×10(mm)。

? 能量散射X-射線熒光光譜儀(EDXRF)主要特點(diǎn)：

1、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。

2、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

3、最大可測(cè)尺寸為：φ280×120mm

四、光子/激光光譜實(shí)驗(yàn)室

? 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(Perkin Elmer 1600)主要特點(diǎn)：

1、通過(guò)不同的紅外光譜來(lái)區(qū)分不同塑膠等聚合物材料的種類。

2、用于古董的鑒別，譬如：可以分辨翡翠等玉器的真?zhèn)巍?/p>

3、樣品的尺寸范圍：φ25mm – φ0.1mm

? 紫外可見(jiàn)光譜儀(UV-VIS)主要特性：

1、測(cè)試物質(zhì)對(duì)光線的敏感性。譬如：薄膜、電子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。

2、測(cè)試液體的濃度。波長(zhǎng)范圍：190nm—1100nm ? 拉曼光譜儀(Spex Rama Log 1403)

? 拉曼顯微鏡光譜儀(T64000)

? 布里淵光譜儀(Sanderock 前后干涉計(jì))

五、表面科學(xué)實(shí)驗(yàn)室

? 原子發(fā)射光譜儀, 俄歇能譜儀(PHI Model 5802)? 原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡(Park 科技)? 高分辨率電子能量損耗能譜儀(LK技術(shù))

? 低能量電子衍射, 原子發(fā)射光譜&紫外電子能譜儀(Micron)? 熒光光譜儀

? XPS+AES 電子表面能譜儀

主要特點(diǎn)：

用于表面科學(xué)10-12材料跡量，樣品表面層的化學(xué)成分分析（1μm）以內(nèi)，超輕元素分析，所測(cè)成分是原子數(shù)的百分比（He及H除外）；并可分析晶界富集有害雜質(zhì)原子引起的脆斷。

六、熱學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室

? 示差掃描熱量計(jì)（DSC）（Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910）

主要特點(diǎn)：

1、將樣品及標(biāo)樣升高相同的溫度，通過(guò)測(cè)試熱量（吸熱及放熱）的變化，來(lái)尋找樣品相變開(kāi)始及結(jié)束的溫度。

2、用于形狀記憶合金及多組分材料Tg的測(cè)量。

? 差熱分析儀DTA/DSC（Setaram Setsys DSC16/ DTA18）

主要特性：

用于熱重量分析，利用熱效應(yīng)分析材料及合金的組織、狀態(tài)轉(zhuǎn)變；可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固溫度、多型性轉(zhuǎn)變、固溶體分解、晶態(tài)與非晶態(tài)轉(zhuǎn)變、聚合物的各組份含量分析。

? 動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀（DMA）/熱機(jī)械分析儀（TMA）

主要特點(diǎn)：

1、用于低溫合金和低熔點(diǎn)合金材料的熱力學(xué)及熱機(jī)械性能分析。

2、用于測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)（包括體膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)）、內(nèi)耗、彈性模量。材料的熱膨脹系數(shù)受到材料的化學(xué)成分，冷加工變形量，熱處理工藝等因素的影響。

七、薄膜加工實(shí)驗(yàn)室

（一）物理氣相沉積(PVD)設(shè)備 ? 射頻和直流源磁控濺射系統(tǒng)。? 離子束沉積系統(tǒng)

? 電子槍沉積系統(tǒng) ? 熱蒸發(fā)沉積系統(tǒng) ? 脈沖激光沉積系統(tǒng)

? 閉合磁場(chǎng)非平衡磁控濺射離子鍍

主要特性：

制備高品質(zhì)的表面涂層，賦予產(chǎn)品新的性能(譬如：提高表面硬度，抗磨損性及抗刮擦質(zhì)量，減低摩擦系數(shù)等)。在苛刻的工作環(huán)境中提高產(chǎn)品的使用壽命，并且改善產(chǎn)品的外觀。例如在工業(yè)生產(chǎn)涂層的種類：

1、氮化鈦膜(TiN)：常用于大多數(shù)工具的涂層，包括模具、鉆頭、沖頭、切割刀片等。

2、類金剛石涂層(DLC)---Ti+DLC涂層具有良好硬度及低摩擦系數(shù)，適用于耐磨性表面、鑄模、沖模、沖頭及電機(jī)原件；Cr+DLC涂層為不含氫的固體潤(rùn)滑濺射涂層，適用于汽車部件、紡織工業(yè)、訊息儲(chǔ)存及潮濕環(huán)境。

３、含MoS2的金屬?gòu)?fù)合固體潤(rùn)滑涂層—適用于銑刀、鉆頭、軸承、及極低磨擦需求的環(huán)境、如航空及航天科技的應(yīng)用

（二）化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備 ? 熱絲化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

? 射頻和直流源化學(xué)氣相沉積系統(tǒng) ? 金屬有機(jī)分解及熔解凝固沉積系統(tǒng)

? 電子回旋共振-微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

1、等離子體化學(xué)氣相沉積是一種新型的等離子體輔助沉積技術(shù)。在一定壓力、溫度（大于500℃）及脈沖電壓作用下，在產(chǎn)品表面形成各種硬質(zhì)膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多層復(fù)合膜，顯微硬度高達(dá)HV2000-2500。

2、PCVD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)離子滲氮、滲碳和鍍膜依次滲透復(fù)合，可提高產(chǎn)品表面的耐磨損、耐腐蝕及抗熱疲勞等性能。適用于鈦合金，硬質(zhì)合金，不銹鋼，高速鋼及一些模具材料的表面涂層處理。

（三）PIII等離子實(shí)驗(yàn)室

1、PIII等離子實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)半導(dǎo)體等離子注入裝置和一個(gè)多源球形等離子浸沒(méi)離子注入裝置組成，通過(guò)將高速等離子體注入工件表面，改變表面層的結(jié)構(gòu)及性能，提高產(chǎn)品的硬度，耐蝕性，減少磨擦力以達(dá)到表面強(qiáng)化，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命及靈敏度的目的。

2、PIII球形等離子注入技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、生物、材料、航空航天關(guān)鍵組件等各個(gè)領(lǐng)域，是一種綜合技術(shù)，用于合成薄膜及修正強(qiáng)化材料的表面性能。與傳統(tǒng)的平面線性等離子注入技術(shù)相比，PIII技術(shù)可從內(nèi)壁注入作表面強(qiáng)化處理，極適用于體積龐大而形狀不規(guī)則的工業(yè)產(chǎn)品。

八、材料加工實(shí)驗(yàn)室

（一）金屬及合金加工實(shí)驗(yàn)室 ? 行星球磨機(jī)

? 激光粒度分析儀(Coulter LS100)

? 比表面積分析儀(NOVA1000)? 滾動(dòng)磨床 ? 水銀孔隙率計(jì) ? 交流磁化率計(jì) ? 振動(dòng)磁力計(jì)

（二）聚合物加工實(shí)驗(yàn)室

? 加工成型設(shè)備（注塑模、比利時(shí)塑料擠出機(jī)、壓塑模、擠壓機(jī)）

? 性能測(cè)試設(shè)備(霍普金森壓力系統(tǒng)、FTIR、掃描電鏡、透射電鏡、光學(xué)顯微鏡及所有來(lái)自熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器)

（三）高級(jí)陶瓷實(shí)驗(yàn)室 ? 陶瓷加工成形設(shè)備

? 微平衡系統(tǒng)、球磨機(jī)與等靜壓系統(tǒng)(ABB QIH-3)? 電子陶瓷性能測(cè)試儀器

標(biāo)準(zhǔn)精度鐵電測(cè)試系統(tǒng)(鐳射技術(shù))，MTI2000 鍵盤(pán)薄膜傳感器，壓電尺，精密電阻分析儀(HP4294A)，Pico-Amp Meter，直流電壓環(huán)境。

? 超聲波測(cè)試系統(tǒng)

先進(jìn)電子陶瓷--標(biāo)準(zhǔn)化電性能測(cè)試系統(tǒng)Signatone Model S106R 用于測(cè)試先進(jìn)電子陶瓷材料（包括片狀樣品和薄膜樣品）的鐵電和壓電及熱釋電性能。測(cè)試不同溫度下電容、電阻的變化曲線及頻譜曲線。

九、機(jī)械性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

? 單一拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（型號(hào)為Instron 4206和5567）

主要特性：

1、拉伸試驗(yàn)是最常規(guī)的塑性材料準(zhǔn)靜載試驗(yàn)。

2、用于測(cè)量各類材料（包括Cu,Al,鋼鐵，聚合物等）的屈服強(qiáng)度，抗拉（壓）強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，斷面收縮率，屈服點(diǎn)及制定應(yīng)力—應(yīng)變曲線。

3負(fù)荷由30KN—1KN。

? 金屬疲勞強(qiáng)度測(cè)試儀（型號(hào)為Instron 8801）? 沖擊性能測(cè)試機(jī)：

（懸臂梁式?jīng)_擊測(cè)試儀（Ceast），落錘式重力沖擊測(cè)試儀（Ceast））

主要特性：

1、用于測(cè)定塑膠及電子材料的沖擊韌性σk、應(yīng)力應(yīng)變曲線，對(duì)材料品質(zhì)、宏觀缺陷、顯微組織十分敏感，故常成為材質(zhì)優(yōu)劣的度量。

2、最大負(fù)荷為19KN，溫度變化范圍為-50℃—150 ℃，能測(cè)出百萬(wàn)分之一秒內(nèi)時(shí)間與力的變化。

? 蠕變測(cè)試儀（Creep Testers ESH）

主要特性：

1、用于測(cè)定高溫和持續(xù)載荷作用下金屬產(chǎn)生隨時(shí)間發(fā)展的塑性變形量及金屬材料在高溫下發(fā)生蠕變的強(qiáng)度極限。

2、試驗(yàn)使用溫度與合金熔點(diǎn)的比值大于0.5，能精確測(cè)定微小變形量，試驗(yàn)時(shí)間在幾萬(wàn)小時(shí)以內(nèi)。

? 維氏顯微硬度測(cè)試儀Vickers FV-700 主要特性：

1、用于測(cè)量顯微組織硬度，不同相的硬度，滲層（如氮化層，滲碳層，脫碳層等）及鍍層的硬度分布和厚度。

2、硬度—材料對(duì)外部物體給予的變形所表現(xiàn)出的抵抗能力的度量，與強(qiáng)度成正比。

第五篇：《測(cè)試技術(shù)》教學(xué)大綱[推薦]

《測(cè)試與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

1．課程名稱：

測(cè)試與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)

2．課程性質(zhì)

本課程屬專業(yè)基礎(chǔ)課，為機(jī)械工程學(xué)院的平臺(tái)課，課程學(xué)習(xí)安排在大三年級(jí)。本課程不但可作為機(jī)類專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的一門(mén)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，也可作為其它類專業(yè)本科生學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)的一門(mén)選修課。

3．課程教學(xué)目的：

本課程講授基本測(cè)試?yán)碚摗y(cè)試手段和測(cè)試技術(shù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之后能達(dá)到以下目的：

（1）

掌握測(cè)試與檢測(cè)系統(tǒng)的組成及基本原理；

（2）

掌握測(cè)試與檢測(cè)中有關(guān)的共同性理論問(wèn)題，實(shí)際測(cè)試與檢測(cè)系統(tǒng)的環(huán) 節(jié)和建造；

（3）

掌握測(cè)試與檢測(cè)中所獲數(shù)據(jù)、信號(hào)的分析與處理方法；

（4）

掌握常見(jiàn)物理量的測(cè)試與檢測(cè)理論、方法及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

4．先修課程：工程數(shù)學(xué)、力學(xué)、電工、電子學(xué)、控制工程基礎(chǔ)

5．學(xué)時(shí)：48

6．開(kāi)課學(xué)期：春季

7．教材：王伯雄，測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社，2003.4

王伯雄、王雪 工程測(cè)試技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2006.1

嚴(yán)普強(qiáng)，黃長(zhǎng)藝.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社

吳正毅，測(cè)試技術(shù)與測(cè)試信號(hào)處理，清華大學(xué)出版社

T.G.Beckwith et al.Mechanical Measurements, Addison-Wesley

Publishing Co.9．各章節(jié)內(nèi)容

本課程安排在大三年級(jí)，為清華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的平臺(tái)課，專業(yè)基礎(chǔ)課。課程分64學(xué)時(shí)和48學(xué)時(shí)2種教學(xué)大綱安排，48學(xué)時(shí)主要安排前7章的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)，64學(xué)時(shí)教學(xué)大綱的安排如下：

第一部分 測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)

第一章 緒論（1學(xué)時(shí)）

1.1 測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與研究的內(nèi)容

1.2 測(cè)量的本質(zhì)和基本前提

1.3 標(biāo)準(zhǔn)及其系統(tǒng)

1.3.1國(guó)際單位制及其基本單位

1.3.2國(guó)際單位制的導(dǎo)出單位

1.3.3單位的十進(jìn)制倍數(shù)和小數(shù)

第二章 測(cè)試信號(hào)分析與處理（12學(xué)時(shí)）

2.1信號(hào)與測(cè)試系統(tǒng)

2.2信號(hào)描述

2.2.1信號(hào)的定義

2.2.2信號(hào)的分類

2.2.3信號(hào)的時(shí)域和頻域描述方法

2.2.4周期信號(hào)的頻域描述

2.2.5周期信號(hào)的功率

2.2.6非周期信號(hào)的頻域描述

2.2.7隨機(jī)信號(hào)描述

2.3數(shù)字信號(hào)處理：

2.3.1離散傅里葉變換

2.3.2離散傅里葉變換的性質(zhì)

2.3.3采樣定理

2.3.4泄漏與加窗處理，2.3.5柵欄效應(yīng)

2.3.6快速傅里葉變換

第三章 測(cè)試系統(tǒng)特性分析（8學(xué)時(shí)）

3.1概述

3.2測(cè)量誤差；

3.3測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性

3.4測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；

3.4.1線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述

3.4.2用傳遞函數(shù)或頻率響應(yīng)函數(shù)描述系統(tǒng)的傳遞特性

3.5測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量的條件

3.6測(cè)試系統(tǒng)的負(fù)載效應(yīng)

3.6.1負(fù)載效應(yīng)

3.6.2一階系統(tǒng)的互聯(lián)

3.6.3一階系統(tǒng)的互聯(lián)

第四章 被測(cè)量的獲取（8學(xué)時(shí)）

4.1被測(cè)量獲取的基本概念；

4.2傳感器的分類；

4.3電阻式傳感器；

4.3.1工作原理

4.3.2滑動(dòng)觸點(diǎn)式變阻器

4.3.3應(yīng)變式傳感器

4.4電阻式溫度計(jì)

4.5熱敏電阻

4.6電感式傳感器

4.6.1自感式

4.6.2互感式

4.6.3磁彈性測(cè)力傳感器

4.6.4壓磁式互感傳感器

4.7電容式傳感器；

4.7.1間隙變化型

4.7.2面積變化型

4.7.3介質(zhì)變化型

4.8壓電傳感器

4.8.1壓電效應(yīng)

4.8.2壓電傳感器工作原理及測(cè)量電路

4.8.3壓電傳感器的應(yīng)用

4.9磁電式傳感器

4.9.1動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式傳感器

4.9.2磁阻式傳感器

4.9.3渦流－磁電式相對(duì)加速度傳感器

4.10光電傳感器

4.10.1外光電效應(yīng)

4.10.2內(nèi)光電效應(yīng)

4.10.3光生伏打效應(yīng)

4.10.4光電器件的應(yīng)用

4.11氣敏傳感器

4.12紅外輻射檢測(cè)

4.12.1紅外輻射

4.12.2紅外探測(cè)器

4.12.3紅外檢測(cè)應(yīng)用

4.13固態(tài)圖像傳感器

4.14霍爾傳感器

4.14.1作用原理

4.14.2霍爾效應(yīng)的應(yīng)用

4.15光纖傳感器

4.16微型傳感器

4.16.1MEMS技術(shù)與微型傳感器

4.16.2壓阻式微型傳感器

4.16.3電容式微型傳感器

4.16.4電感式微型傳感器

4.16.5熱敏電阻式微型傳感器

4.16.6隧道效應(yīng)式傳感器

第五章 測(cè)試信號(hào)的轉(zhuǎn)換與調(diào)理（6學(xué)時(shí)）

5.1電橋

5.1.1直流電橋

5.1.2交流電橋

5.1.3變壓器式電橋

5.1.4電橋使用中應(yīng)注意的問(wèn)題

5.2調(diào)制與解調(diào)

5.2.1幅值調(diào)制與解調(diào)

5.2.2頻率調(diào)制與解調(diào)

5.3濾波

5.3.1概述

5.3.2濾波器的一般特性

5.3.3濾波器類型

5.3.4濾波器的綜合運(yùn)用

5.3.5其他種類的濾波

5.4模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；

5.4.1量化

5.4.2 A/D轉(zhuǎn)換器

5.4.3抗混濾波器；

5.4.4數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換器

第六章 信號(hào)的輸出（3學(xué)時(shí)）

6.1概述

6.2信號(hào)輸出的形式及分類

6.3顯示和指示類信號(hào)輸出

6.3.1模擬指示

6.3.2數(shù)碼顯示

6.3.3圖視顯示

6.4記錄類信號(hào)輸出

6.4.1硬拷貝記錄

6.4.2模擬記錄

6.4.3數(shù)字記錄

第七章 虛擬測(cè)試系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）

7.1概述

7.2虛擬儀器的概念

7.3虛擬儀器的演變與發(fā)展

7.3.1計(jì)算機(jī)是動(dòng)力

7.3.2軟件是關(guān)鍵

7.4 VI的構(gòu)成

7.5虛擬儀器圖形化語(yǔ)言LabVIEW

7.5.1 LabVIEW應(yīng)用程序

7.5.2 LabVIEW操作模板

7.6基于Web的虛擬儀器

7.6.1基于Web的VI概述

7.6.2主要軟件技術(shù)

7.6.3Web服務(wù)器

7.6.4實(shí)例

*第二部分 典型測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用

第八章 力及其導(dǎo)出量的測(cè)量

8.1概述

8.2基本測(cè)力方法

8.3測(cè)力傳感器

8.3.1彈性力傳感器

8.3.2應(yīng)變片力傳感器

8.3.3電感式力傳感器

8.3.4電容式力傳感器

8.3.5磁彈性力傳感器

8.3.6壓電式力傳感器

8.3.7振弦式力傳感器

8.4轉(zhuǎn)矩測(cè)量

8.4.1應(yīng)變片轉(zhuǎn)矩傳感器

8.4.2電感式轉(zhuǎn)矩傳感器

8.4.3振弦式轉(zhuǎn)矩傳感器

第九章 振動(dòng)測(cè)量

9.1概述

9.2機(jī)械振動(dòng)的電測(cè)法及測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成

9.3單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)

9.3.1作用在系統(tǒng)質(zhì)量塊上的力引起的受迫振動(dòng)

9.3.2由系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)引起的受迫振動(dòng)

9.4測(cè)振傳感器

9.4.1磁電式速度傳感器

9.4.2渦流位移傳感器

9.4.3電感式振動(dòng)傳感器

9.4.4電阻式振動(dòng)傳感器

9.4.5電容式加速度傳感器

9.4.6壓電加速度傳感器

9.4.7磁致伸縮式振動(dòng)傳感器

9.4.8激光速度傳感器

9.4.9頻閃測(cè)速法

9.5激振器

9.5.1力錘

9.5.2機(jī)械慣性式激振器

9.5.3電動(dòng)力式激振器

9.5.4液壓式激振臺(tái)

9.6測(cè)振儀器的校準(zhǔn)

9.6.1絕對(duì)校準(zhǔn)法

9.6.2相對(duì)校準(zhǔn)法

第十章 溫度測(cè)量

10.1溫標(biāo)的定義

10.2溫標(biāo)的復(fù)制

10.2.1水的冰點(diǎn)

10.2.2水的三態(tài)點(diǎn)

10.2.3水的沸點(diǎn)

10.3溫度傳感器

10.3.1接觸式溫度計(jì)

10.3.2輻射式溫度計(jì)

第十一章 流量的測(cè)量

11.1流體特征

11.2不同的流量測(cè)量方法及儀器

11.2.1節(jié)流式流量計(jì)

11.2.2可變面積式流量計(jì)（轉(zhuǎn)子流量計(jì)）

11.2.3渦輪式流量計(jì)

11.2.4磁流量計(jì)

11.2.5橢圓輪流量計(jì)

11.2.6旋轉(zhuǎn)活塞式氣體流量計(jì)

11.2.7葉輪流量計(jì)

11.2.8渦流式流量計(jì)（卡爾曼渦街，渦頻流量計(jì)）

11.2.9流速的測(cè)量

11.2.10超聲波流量測(cè)量

11.2.11哥氏力質(zhì)量流量測(cè)量

第十二章 聲學(xué)的測(cè)量

12.1概述

12.2聲音的特征

12.3基本聲學(xué)參數(shù)

12.3.1聲壓

12.3.2聲壓級(jí)

12.3.3聲功率、聲強(qiáng)和聲功率級(jí)

12.3.4聲壓級(jí)的合成

12.4心理聲學(xué)關(guān)系

12.5聲音的測(cè)量

12.5.1傳聲器（麥克風(fēng)）

12.5.2聲級(jí)計(jì)

12.5.3聲音信號(hào)的頻譜分析

12.6工業(yè)和環(huán)境噪聲的測(cè)量與分析

12.6.1等效聲級(jí)

12.6.2聲強(qiáng)的測(cè)量

12.6.3聲壓的測(cè)量

12.7聲學(xué)測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

12.8聲學(xué)測(cè)量?jī)x器的標(biāo)定

*注：第二部分內(nèi)容根據(jù)不同專業(yè)選取，其所用學(xué)時(shí)包括在第一部分教學(xué)內(nèi)容中，不再另外安排學(xué)時(shí)。

實(shí)驗(yàn)（9學(xué)時(shí)）

本課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合，實(shí)驗(yàn)在本科程中占有重要地位，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密結(jié)合課堂講授學(xué)習(xí)內(nèi)容。目前總共能提供20個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中學(xué)生必修的有：

（1）

信號(hào)諧波分析

（2）

FFT

（3）

渦流傳感器

（4）

電動(dòng)力式速度傳感器校正

（5）

壓電傳感器測(cè)量懸臂梁固有頻率

（6）

信號(hào)濾波

（7）

轉(zhuǎn)子工作臺(tái)多傳感器參數(shù)綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)

（8）

網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程控制的CCD三維形貌重構(gòu)實(shí)驗(yàn)

（9）

電容法測(cè)流量實(shí)驗(yàn)

（10）相關(guān)測(cè)速實(shí)驗(yàn)

（11）模型大型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)測(cè)量

（12）微機(jī)械動(dòng)特性測(cè)量

注：實(shí)驗(yàn)（7）～（12）為提高類實(shí)驗(yàn)，學(xué)生選做其中的1～2個(gè)。