机械工程测试技术基础课件PPT

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1、办公地点：机械学院202办公电话：3987523移动电话：15538915012E_mail：yyy@hpu.edu.cn闫艳燕(副教授/博士)自我介绍2021/10/5教材、参考书与课时安排教材机械工程测试技术基础(第3版)熊诗波黄长艺编著机械工业出版社测试技术与信号处理郭迎福，焦锋，李曼主编中国矿业大学出版社课时安排授课：36学时实验：4学时教材、参考书与课时安排2021/10/5教学目的和要求测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理。通过本课程的学习：掌握传感器的原理

2、、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。2021/10/5课程内容第一章绪论第二章信号及其描述第三章测试装置的基本特性第四章常用传感器与敏感元件第五章信号的调理与记录第六章信号处理初步第七章测试技术的工程应用2021/10/5第一章绪论了解测试的基本概念掌握信号和信息的关系理解测试的基本内容与任务理解测试系统的组成及各环节功能掌握信号的分析方法了解测试信息处理技术的发展方向本章要点：2021/10/51、产品检验和质量控制的重要手段被动检测主动检测（在线检测）质量控制领域2、在大型设备安全经济运行监测

3、中得到广泛应用故障监测系统动态监测保证设备和人员安全提高经济效益3、自动化系统中不可缺少的组成部分生产过程：“物流”“信息流”控制管理数量状态趋向检测获取信息分析判断自动控制自动化：信息获取、信息转换、信息处理、信息传送、信息执行4、检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步一、测试的重要作用和意义2021/10/5一、测试的重要作用和意义“机遇”号火星车拍摄火星土壤的显微照片“勇气”号火星车发回的彩色照片美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人检测手段水平决定科学研究的深度和广度2021/10/5生物医学图像分析医学临床诊断：X射线、B超、CT、核磁

4、共振（MRI）医学影像融合分析CT图像自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象一、测试的重要作用和意义2021/10/5二、测试的基本概念测试：具有试验性的测量试验：对未知事物探索性的认识过程测量：为确定量值而进行的试验过程计量：实现单位统一和量值准确可靠为目的。2021/10/5三、信息和信号1.信息物质所固有，客观存在或运动状态的特征非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量2.信号信息的载体。信息蕴含于信号之中。信号是物质具有能量。2021/10/5四、测试技术的内容1.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。

5、测量方法：分为直接或间接测量、接触或非接触测量、破坏或非破坏测量测量系统数据处理2021/10/5五、测试系统的组成测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。被测对象信号输入输出观察者显示结果：刻度线变换：VH玻璃管敏感元件：酒精2021/10/5五、测试系统的组成2021/10/5五、测试系统的组成1、信号检出部分传感器（Sensor）----

6、执行检出功能的器件信号提取（被测量）、传输（信号变换部分）选择：测量精度要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件以及对传感器体积和整个检测系统的成本等的限制检测系统中形式最多样、与被测对象关联最密切的部分2021/10/5五、测试系统的组成2、信号变换部分检出信号适合于分析和处理的信号信号调理电路阻抗变换----输出阻抗很高时；电压/电流（V/A）转换----需要电流输出时；信号放大----输出信号微弱时；噪声抑制----信号淹没在噪声中；模拟/数字（A/D）转换----需要输出数字信号时2021/10/5五、测试系统的组成3、分析处理部分功能：

7、管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换不断注入新内容----检测系统的研究中心4、通信接口与总线部分计算机系统----强大问题分析能力、复杂系统的实时控制自动化、智能化接口---分系统和上位机之间/分系统之间交换信息2021/10/5五、测试系统的组成2、测试过程和测试系统的组成根据测试任务复杂程度的不同，测试系统中传感器、中间变换装置和显示记录装置等每个环节又可由多个模块组成。例如，下图所示的机床轴承故障监测系统中的中间变换装置就由带通滤波器、A/D变换和计算机中的FFT分析软件三部分组成。2021/10/5注意：测试系统各个环节的输出

8、量与输入量之间应保持一一对应和尽量不失真的关系（线性关系），并尽可能地减少或消除各种干扰。五、测试系统的组成