所谓不失真测试，是指系统输出信号的波形与输入信号的波形完全相似的测试，如图3．16所示。
图3．16 不失真测试的波形
如果输出y（t）与输入x（t）满足
表明输出信号仅仅是幅值上放大了k倍，输出无滞后，波形相似。
如果输出y（t）与输入x（t）满足
表明输出信号除幅值放大k倍外，时间上有一定的滞后，波形仍然相似。
式（3．48）在式（3．49）中，当t0＝0时的特例，式（3．49）表示了测试系统时域描述的不失真测试条件，下面讨论上述不失真测试系统的频率响应特性。
对式（3．49）两边取傅里叶变换，并根据傅里叶变换的时延特性，得
系统的频率响应函数为
由上式可得其幅频特性及相频特性，即
式（3．52）表示了测试系统频域描述的不失真测试条件，即系统的幅频特性为常数，具有无限宽的通频带，如图3．17（a）所示；系统的相频特性是过原点向负方向延伸的直线，如图3．17（b）所示。
图3．17 不失真测试系统的幅频、相频特性
实际的测试系统不可能在很宽的频率范围内都满足上述两个条件。通常测试系统既有幅值失真（A（ω）≠k常数），又有相位失真（φ（ω）非线性），即使只在某一频率范围内工作，也难以完全理想地实现不失真测试，只能将波形失真限制在一定的误差范围内。为此，在实际测试时应首先根据被测对象的特征，选择适当特性的测试系统，在测量频率范围内使其幅频、相频特性尽可能接近不失真测试的条件；其次对输入信号做必要的前置处理，及时滤除非信号频带噪声。
从实现不失真测试的条件和其他工作性能综合来看，对于一阶系统而言，时间常数
越小，则时域中系统的响应速度越快，频域中近于满足不失真测试条件的频带也越宽，因此一阶系统的时间常数
原则上越小越好。
对于二阶系统，当ξ＝0．7左右时，在特性曲线中ω＜0．6ωn范围内，φ（ω）的数值较小，且相频特性曲线接近直线，A（ω）在该频率范围内的变化不超过5%，因此，该频率范围内波形失真较小，此时系统可获得最佳的综合特性，这也是设计或选择二阶测试系统的依据。
一个实际的测试系统，通过作其幅频特性和相频特性图，并根据不失真测试条件，可得到其低端截止频率和高端截止频率，从低端到高端这一频率范围称为测试系统的通频带。在进行测试时，要求被测信号的占有频带要小于测试系统的通频带，且处于工作频率范围之内，这一点在选择测试仪器时尤为重要。
要设计一个不失真测试系统，一般要注意组成环节应尽可能少。因为任何一个环节的失真，必然导致整个测试系统最终输出的波形失真，虽然各环节失真程度不一样，但是原则上在信号频带内都应使每个环节基本满足不失真测试的要求。
实际测试工作中，测试系统和被测对象会产生相互作用。测试装置构成被测对象的负载。彼此间存在能量交换和相互影响，以致系统的传递函数不再是各组成环节传递函数的叠加或连乘。这就是所谓的负载效应。
负载效应对测量结果的影响是很大的，减小负载效应的措施主要有以下3种方法：
①提高后续环节（负载）的输入阻抗。
②在原来两个相连接的环节中，插入高输入阻抗，低输出阻抗的放大器，以便一方面减小从前一环节吸取的能量，另一方面在承受后一环节（负载）后有能减小电压输出的变化，从而减轻总的负载效应。
③使用反馈等测量原理，使后面环节几乎不从前面环节吸取能量。
总之，在组成测量系统时，要充分考虑各组成环节之间连接时的负载效应，尽可能地减小负载效应的影响。
除了负载效应外，在测试过程中，除待测量信号外，各种不可预见的、随机的信号可能出现在测试系统中。这些信号与有用信号叠加在一起，严重扭曲测量结果，即造成对测试系统的干扰。
测试系统的干扰来源主要包括以下4个方面：
①机械振动或冲击会对测试系统（尤其是传感器）产生严重的干扰。
②光线会对测量装置中的半导体元件产生干扰。
③温度的变化会导致电路参数和工作点的变化，产生干扰。
④电磁的干扰等。
对此，可以采用一些抗干扰的措施，主要包括以下3个方面：
①良好的屏蔽、正确的接地——去除大部分的电磁波干扰。
②使用交流稳压器、隔离稳压器——减小供电电源波动的影响。
③信道干扰是测试装置内部的干扰，可以在设计时选用低噪声的元器件、印刷电路板设计时元件合理排放等方式来增强信道的抗干扰性。
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