机械工程测试技术第1章绪论

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1、绪论测试技术的重要性信息技术三大支柱：测试控制技术、计算技术和通信技术科学研究的基本方法工程技术领域离不开测试技术一、测试和测量系统测试技术是测量和试验技术的统称。本书主要内容是测量技术和仪器。测试工作的任务：解决如何获取有关研究对象的状态，运动和特性等方面的信息的问题。测试技术的研究内容：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的分析处理方法。第一节测试技术概况您在发烧，请……绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。简单的测试系统可以只有一个模块，如玻璃管温度计。它直

2、接将被温度变化转化液面示值。没有电量转换和分析电路，很简单，但精度底，无法实现测量自动化。为提高测量精度和自动化程度，以便于和其它环节一起构成自动化装置，通常先将被测物理量转换为电量，再对电信号进行处理和输出。如图所示的声级计。绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况图0-1中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。测量系统的用途绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况敏感元件转换元件适配电路显示或存储接口（数字化）计算机或控制系统分析结果反馈、控制或诊断传感器信号调理信号分析处理绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况测试系统是指由相关的器件、

3、仪器和测试装置有机组合而成的具有获取某种信息之功能的整体。如下图所示。为了准确的获得被测对象的信息，要求测试系统中的每一个环节的输出量与输入量之间必须具有一一对应关系。而且，其输出的变化能够准确地反映出其输入的变化，即实现不失真的测试。被测对象传感器信号调理信号处理数据显示与记录反馈、控制激励绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况激励装置一个被测对象的信息总是通过一定的物理量－信号所表现出来。有些信息可以在被测对象处于自然状态时所表现出的物理量中显现出来，而有些信息却无法显现或显现的不明显。在后一种情况下，需要通过激励装置作用于被测对象，使之产生出我们要获取的信息载于其中的一

4、种新的信号。绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况传感器传感器是将被测信息按一定规律转换成同种或别种量值输出的装置。这种输出量通常是电信号。绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况调理环节信号的调理环节是把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。这种信号的转换，多数是电信号之间的转换。如幅值放大，将阻抗的变化转换成电压的变化或频率的变化等。基本放大器信号的调制与解调绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况信号处理环节信号处理环节对来自信号调理环节的信号进行各种运算、滤波和分析四种滤波器的幅频特性绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况显示记录环节信号显示、记录环

5、节是将来自信号处理环节的信号以观察者易于观察的形式来显示或存贮测试的结果。光线示波器反馈、控制环节反馈控制环节主要应用于闭环控制系统中的测试系统。绪论一、测试和测量系统第一节测试技术概况机床轴承故障监测系统报警信息控制信息执行装置绪论二、测试技术的发展概况第一节测试技术概况1、传感器方面a)利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效应开发出的新型传感器光纤流速传感器荧光材料制作的电子鼻传感器生物酶血样分析传感器热/光电量绪论二、测试技术的发展概况第一节测试技术概况b)传感器+嵌入式计算机→智能传感器振动网络传感器嵌入式计算机智能压力网络传感器智能倾角RS232传感器IC总线数

6、字温度传感器绪论二、测试技术的发展概况第一节测试技术概况2、测量信号处理方面计算机虚拟仪器技术用PC机＋仪器板卡→代替传统仪器用计算机软件→代替硬件分析电路优点我们的工作绪论三、测试技术的工程应用第一节测试技术概况1、工业自动化中的应用a)机械手、机器人中的传感器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。密歇根大学的机械手装配模型广州中鸣数码的机器狗转动/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。绪论三、测试技术的工程应用第一节测试技术概况b)AGV自动送货车超声波测距传感器：判断建筑物内人和

7、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。香港理工AGV模型AutomatedGuidedVehicles绪论三、测试技术的工程应用第一节测试技术概况c)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。密歇根大学数字化工厂绪论三、测试技术的工程应用第一节测试技术概况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。石化企业输油