测试技术课件0绪论

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1、0绪论1测试技术的任务和内容1.1测试技术的任务测量——确定被测对象属性量值的全部操作。测试——具有试验性质的测量，测量和试验的综合。①在设计中，通过模型试验或现场实测，评价产品的质量和性能，为优化技术参数和提高效率提供基础数据；②在设备改造中，实测载荷、应力、工艺参数和电机参数，为强度校验和提高承载能力提供依据，挖掘设备潜力，提高产量和质量；10/4/2021③在环境的净化及监测中，测量振动和噪声的强度及频谱，找出振源，采取相应的减振、防噪措施，改善劳动条件与工作环境；④发现科学规律，验证理论研究结果

2、，使实验与理论相互促进，共同发展；⑤在工业自动化生产中，通过工艺参数的测试和数据采集，实现设备的状态监测、质量控制和故障诊断。10/4/20211.2测试技术的内容测量原理实现测量所依据的物理、化学、生物等现象及有关定律的总体。例如，应变效应，压电效应，电磁效应，热电效应等等。测量方法直接测量法或间接测量法、电测法或非电测法、模拟量测量法或数字量测量法。测量系统静态特性、动态特性，测试系统的设计或选用。数据处理从实测试数据提取状态信息。10/4/20212测试系统的组成测试系统的组成非电量电测法测试的基

3、本方法是电测法。被测非电量被转换成电量，特指为信号。测试系统由转换环节组成。10/4/2021(1)传感器传感器是将被测量转换成某种电信号的装置，包括敏感器和转换器。敏感器把温度、压力、位移、振动、噪声和流量等被测量转换成容易变换成电量的物理量。转换器把这些物理量转换成某种容易检测的电量，例如电阻、电容、电感的变化。变送器，包括变换电路，可输出标准范围的电压或电流信号（例如4~20mA）。(2)信号调理把传感器的输出信号转换成适合于进一步传输和处理的形式。这种信号转换多数是电信号之间的转换，例阻抗变化转

4、换成电压变化，滤波、幅值放大幅值变化转换成频率变化等。10/4/2021将信号处理环节的输出即测试的结果以易于观察的形式显示或存贮。(3)信号处理对信号调理环节的输出，进行各种运算和分析。(4)信号的显示、记录(5)反馈、控制主要用于闭环控制系统中的测试系统，或者有目的地控制其它受控设备。(6)模数(A/D)转换和数模(D/A)转换采用计算机、PLC等测试、控制系统时进行模拟信号与数字信号相互转换的环节。10/4/2021(7)输入、输出、传输特性任何测量结果都存在误差，必须把误差限制在允许范围内。测试

5、系统中每个环节的输出量与输入量之间必须具有对应关系，要求输出的变化在给定的误差范围内反映其输入的变化，即实现不失真的测试。系统的传输特性确定了输出与输入之间的关系，工程测试问题都可以归结为输入、输出和系统传输特性之间的关系问题。10/4/20213测试技术的发展动向3.1测试系统的发展动向①传感器新型、微型、智能化；②测试仪器高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格；③参数测量与数据处理以计算机为核心，测量、分析、处理、打印、绘图、状态显示及故障预报自动化。10/4/20213.2机械量测试

6、技术的发展动向①多传感器融合技术在制造现场中应用由于多传感器是以不同的方法或从不同的角度获取信息的，因此可以通过信息融合去伪存真，提高测量信息的准确性和测量精度。②柔性测试系统采用积木式、组合式测量方法，实现不同层次不同目标测试的目的。③虚拟仪器技术将多种数字化的测试仪器虚拟成一台以计算机为硬件支撑的数字式的智能化测试仪器；研究虚拟制造中的虚拟测量，如虚拟量块、虚拟坐标测量机等。10/4/2021④智能结构用于结构检测与故障诊断，融合智能技术、传感技术、信息技术、仿生技术、材料科学等的交叉学科，使监测的

7、概念过渡到在线、动态、主动的实时监测与控制。⑤视觉测试技术建立在计算机视觉研究基础上。重点研究物体的几何尺寸及位置测量，例如三维面形的快速测量、大型工件同轴度测量、共面性测量等。广泛应用于在线测量、逆向工程等主动、实时测量过程。10/4/2021⑥大型设备的测试大尺寸测量，例如飞机外形、大型设备关键部件、高层建筑电梯导轨的校准、油罐车的现场校准。为此开发便携式测量仪器，例如便携式光纤干涉测量仪、便携式大量程三维测量系统等。⑦微观系统的测试另一个极端是对微机械的测试。微电子技术、生物技术的快速发展对探索物

8、质微观世界提出了迫切的要求，为了提高测量精度，要求进行微米、纳米级的测试。10/4/20214课程的学习要求①掌握测试技术的基本理论，包括信号的时域和频域的描述方法、频谱分析和相关分析的原理和方法、信号调理和信号处理的基本概念和方法；②熟练掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围；③具有测试系统的机、电、计算机方面的总体设计能力；④具有实验数据处理和误差分析能力。10/4/2021测试技术的应用测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石