工程测试第一章概述

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1、机械工程测试技术基础主讲教师：李智第一章概论1课程内容：本课程主要介绍机械工程领域中常见物理量(位移、加速度、应变、力、压力、温度等）的传感器测量原理、测量电路原理和信号分析方法。概论信号分析基础测试系统特性传感器原理信号的变换随机信号分析常见量测量计算机测试课程内容第一章概论2本章学习要求：1.掌握测试技术的概念及研究内容2.了解测试技术的应用情况3.了解测试技术的发展动态4.掌握测量误差的概念第一章概论第一章概论3为确定被测对象量值(Value)而进行的实验过程对未知事物的探索性认识过程(Pro

2、cess)，是一个动态过程而非静止Measurement&Test★测试定义:是具有试验性质的测量或者说测量和试验的结合第一章概论★测量、计量和测试是三个含义相近的术语。测量——确定被测对象量值的实验过程。计量——单位统一和量值准确的测量一般称为计量。测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。4第一节测试的意义1.测试是人们认识客观世界的手段之一,是科学研究的基本方法人们在生产实践和科学研究中常用的方法有两种：理论分析和实验测量。而理论分析是建立在实验测量的基础

3、之上的。测试是人类认识自然、掌握自然规律的实践途径之一，是科学研究中获得感性材料、接受自然信息的途径，是形成、发展和检验科学理论的实践基础。第一章概论测试的意义：测试属于信息科学范畴，是信息技术三大支柱（测试控制技术、计算机技术、通信技术）之一，因而被称为信息探测工程学。具体体现：5测试技术广泛应用于科学研究、工农业生产、国防军事、医疗卫生、环境保护和日常生活等各个方面。使用先进的测试技术是经济高度发达和科技现代化的重要标志之一。第一章概论4.在产品开发、质量控制和生产管理等方面离不开测试技术。3.

4、对设备正常运行时的某些参数如震动噪声等进行监测,保证设备的安全与经济运行。2.在闭环自动控制中,检测被控对象状态参数的环节是必不可少的。6★测试技术的工程应用在工程领域，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。第一章概论71)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、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。1、工业自动化中的应用在各种自动控制系统中，测试环节起着感

5、官的作用，是其重要组成部分。第一章概论8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。2)AGV自动送货车第一章概论93)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。第一章概论102、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。石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。第一章概论113、产品

6、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。图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。汽车扭距测量机床加工精度测量第一章概论124楼宇控制与安全防护为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理

7、、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。烟雾传感器亮度传感器红外人体探测器第一章概论135、家庭与办公自动化在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度)液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿度传感器温度传感器第一章概论14鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器声位笔:超声波传感器麦克风:电容传声器声卡:

8、A/D卡+D/A卡软驱:速度,位置伺服6、PC机中的测试技术应用第一章概论157、其他应用航天交通医学航空第一章概论16农业海洋监测第一章概论红外扫描区域卫星17第二节测试方法和测试系统的组成★测量过程——是把被测量与同性质的标准量进行比较，从而获得被测量是标准量的若干倍的数量概念。例如，1）直接测量：天平称重。2）大多数情况下，无法将被测量直接与同性质的标准量进行比较，需要使用传感器进行某种变换。玻璃管温度计★传感器——是将被测量按一定规律转换成便于应用的某种物理量