理论教育 现代测试技术的特点简析

现代测试技术的特点简析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:现代测试中遇到的测量对象,其频率覆盖范围可为10-6~1012Hz。被测信号微弱,测量精度要求高对微弱信号的高精度测量是测试技术的一个基本任务。这也是现代测试技术广泛应用于现代科技各个领域的重要原因。实现测试自动化,既可大大缩短试验周期和提高效率,也有利于提高测试的质量。

现代测试技术的特点简析

在现阶段,测试技术正向多功能、集成化、智能化方向发展,现代测试技术与传统测试技术相比,其深度和广度都有质的飞跃,具有以下特点:

(1)被测参数种类多,覆盖面宽

在科学技术的进步与社会发展过程中,现代科学技术要求测试的领域越来越多,环境越来越复杂,所需测量的参数类别越来越多,这些被测参数的种类从大的方面分,有热工量、机械量、电学量、时间量、生物量和医学量等。例如,在大型飞机的研制过程中,为了通过试飞了解飞机的整机性能和各分系统性能及操稳品质,试飞测量参数就多达10 000多个。

被测参数的覆盖面宽是指测量频率范围宽。现代测试中遇到的测量对象,其频率覆盖范围可为10-6~1012Hz。当然,不能要求同一台仪器在这样宽的频率范围内工作。通常是根据不同的工作频段,采用不同的测量原理和使用不同的测量仪器,如超低频信号发生器、音频信号发生器和高频信号发生器等。

(2)被测点数多

为了能全面掌握被测对象的综合特性和不同参数之间的联系并提高效益,希望从每次试验中得到尽可能多的信息。为此,在一次试验中不仅要测多个不同的参数,而且同一参数的被测点也往往不止一个。例如,在爆炸试验中,不仅希望能测出爆炸过程的爆速、爆温、爆热、爆压、爆炸冲击波压力及传播速度、爆炸生成物成分及变化情况,还希望测出爆炸对地貌、地物和环境造成的各种影响的参数,这就需要在不同的方位和距离上测量同一参数,因此,测量的点数往往比被测参数的数目要大许多倍。

(3)数据量大

由于被测量种类多,测点多,并且往往还需要在不同条件下测试很多次,因此,测试的数据量很大。一些大型试验一次的测试数据量往往要以万计,有时甚至多达几十、几百万。(www.daowen.com)

(4)被测信号微弱,测量精度要求高

对微弱信号的高精度测量是测试技术的一个基本任务。目前,传感器的输出电平一般在微伏或毫伏量级,并且干扰因素多,输入信噪比一般较低。例如,在应变测量中,5~10με产生的电信号为10~20μV,热电偶的灵敏度一般是几个mV/℃或更低,然而科学实验要求以很高的精度测出这些参数及其变化情况。如果测量不精确,测量误差对最后实验结果将影响很大,从而影响到数据的可信性,甚至导致错误的结论,产生严重的后果。

(5)测试速度快

由于现代测试系统中高速计算机的应用,使得现代测试无论在测试速度,还是在测试结果的处理和传输方面,都可以极高的速度进行。这也是现代测试技术广泛应用于现代科技各个领域的重要原因。例如,神舟十二号飞船的发射、运行与返回舱返回地面,如果没有快速、自动的测量与控制是无法想象的;在对爆炸和核反应过程的研究中,也常要求能反映微秒时段内的状态数据;在自然科学领域一些超快物理现象和超快化学反应的研究中,往往要利用飞秒激光进行测试。

(6)测试自动化

随着计算机技术,尤其是功耗低、体积小、处理速度快、可靠性高的微型计算机技术的快速发展,给测试自动化的实现奠定了基础。实现测试自动化,既可大大缩短试验周期和提高效率,也有利于提高测试的质量。另外,由于存在一些被测过程时间短、反应快、产生很高的温度和压力情况,甚至还可能产生危及人身安全的爆炸、放射性辐射和强冲击波及其他有害有毒物质,或者是测试环境特别恶劣,这时只能借助于自动测试来完成测量任务了。

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