机械工程测试

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1、.绪论第一节测试技术概要1.测试技术及其重要性随着科技的发展，测试技术已经形成了一门专门的技术科学。人们通过测试获得客观事物的定量概念，以掌握其运动规律。在某种意义上来说，“没有测试，就没有科学。”因为人类的各种活动领域中都离不开测试。测试技术是测量和试验技术的统称，也可称作是具有试验性质的测量。测量就是把被测系统中的某种信息提出，并加以度量，为确定量值而进行的试验过程；试验就是通过某种人为的方法，把被测系统所在的许多信息中的某种信息，用专门的装置人为地把它激发出来，加以测量。它是对未知事物探索性的认识过程。测试是人们依靠一定的科学技术手段来定量地获取被研究对

2、象原始信息的过程，属于信息科学的范畴。信息一般可理解为消息、情报或知识，从物理学观点出发，信息不是物质，也不是能量，是物质所固有的，是物质存在或运动的状态和方式。信息蕴含于信号之中，信号是传输信息的载体，由于信号易于传输，易于测量或感知，因此，人类获取信息主要借助于信号的传播。测试技术就是对信号的获取、加工、处理、分析及显示记录的过程。测试技术的基本任务是通过测试手段，对被研究对象相关的信息作出比较客观、准确的描述，使人们对其有一个客观全面的认识，并达到进一步改造和控制被研究对象的目的。从复杂信号中提取有用的信息则是测试技术的首要任务。测试是人类认识客观世界的

3、手段，是科学研究的基本方法。科学探索需要测试技术，用定量关系和数学语言来表达科学规律和理论需要测试技术，检验科学理论和规律的正确性也需要测试技术，可以认为，精确的测试是科学技术研究的根基。在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验都离不开测试技术。特别是近代自动控制技术已经越来越多地运用测试技术，测试装置已成为控制系统的重要组成部分。测试工作不仅能为产品的质量和性能提供客观的评价，为生产技术的合理改进提供基础数据，而且是进行一切探索性的、开发性的、创造性的和原始的科学发现或科技发明的手段。测试技术的先进性已是一个国家、一个地区科技发达程

4、度的重要标志之一，也是一个企业、一个国家参与国内、国际市场竞争的一项重要基础技术。可以肯定，测试技术的作用和地位在今后将更加重要和突出。因此，测试技术是机械工程技术人员必须掌握的一门实践性很强的技术，也是从事生产和科学研究的有力手段。2．测试的基本概念..（1）测量、计量、测试测量、计量、测试是三个密切关联的术语。测量（Measurement）是指以确定被测对象的量值为目的进行的实验过程。如果测量涉及实现单位统一和量值准确可靠则被成为计量。因此研究测量、保证测量统一和准确的科学被称为计量学（Metrology）。具体地说，计量学将研究可测的量、计量单位、计量基

5、准、标准的建立、复现、保存及量值传递、测量原理与方法及其准确度、观察者的测量能力，物理常量及常数、标准物质、材料特性的准确确定，以及计量的法制和管理。实际上，计量一词只用做某些专门术语的限定语，如计量单位、计量管理、计量标准等。所组成的新术语都与单位统一和量值准确可靠有关。测量的意义则更为广泛、更为普遍。测试（Measurementandtest）是指具有试验性质的测量，或测量和试验的综合。一个完整的测量过程必定涉及到测试对象、计量单位、测量方法、和测量误差。它们被称为测量四要素。（2）信息和信号信息是事物运动的状态和方式，是物质的一种属性。可以分为两种，一种

6、是物质所固有，客观存在或运动状态的特征。第二种是非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量。实验及各种过程中的物理量真值、变量或测量值，若随时间变化，通常称为信号。信号是物质具有能量，是信息的载体，信息蕴含于信号之中。3.测试技术在工程领域的应用在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。1、工业自动化中的应用在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作用，是其重要组成部分。（1）机械手、机器人中的传感器转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离

7、传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。..（2）AGV自动送货车超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线色彩传感器运动轨迹和AGV小车位置识别；条形码传感器，货品识别。（3）生产加工过程监测切削力传感器，加工噪声传感器，超声波测距传感器、红外接近开关传感器等。..2、流程工业设备运行状态监控在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。3、产品质量测量..在汽车、机床等设备，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。4、楼宇控制与安全防护为使建筑物成为安全、

8、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能