机械工程测试技术－01绪论

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1、机械工程测试技术课程内容：本课程主要介绍工业自动化,环境监测,楼宇控制,交通等领域中常见物理量(压力、应变、位移、加速度、温度等）的传感器测量原理、测量电路原理和信号分析方法。NEXT工程测试技术基础是一门与材料科学、微电子技术、信息技术密切相关的快速发展的学科。希望大家能做到课前预习、课后复习，做实验时能主动动手操作、进行实验数据处理时能细心认真，充分利用课程所开设的实验。学习方法：NEXT本章学习内容：测试方法的分类及测试系统的组成1.2本课程的研究内容1.4本课程的意义31.1测试技术的发展31.31、绪论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。

2、测试技术是进行各种科学实验研究和生产生活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。它直接将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。1、测试技术在生活中的应用1.1本课程的意义NEXT提问：测试技术在现代生活中都有哪些具体的应用呢？请举例说明并简要的讲一下其工作原理指纹传感器NEXT在现代工业生产中，对生产过程中的自动检测、自动控制等方面的要求是越来越高，使得测试系统也越来月复杂。如下图所示的自动化轧钢系统。由于轧制速度很快，所以间断测量和手动控制已经不行，所以必须采用连续测量，并且通过计算机控制。

3、那么关键的一点就是要能准确的测量板材的厚度，并且由于温度很高，要采取非接触测量的方式。2、测试技术在生产中的应用NEXT用电涡流传感器测量板的厚度自动化轧钢系统中测厚仪的工作原理NEXTAGV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。香港理工AGV模型NEXT在现代装备系统的制造与实际运行工作中，测量工作内容已占首位，测量系统的成本已达到装备系统成本的50%～70%。据有关资料统计：大型发电机组需要3000只传感器及其配套监测仪表，一个电站需要5000只传感器及配套监测仪器，一架飞机需要3600只传感器及配套监

4、测仪器，美国阿波罗10号宇宙飞船需要对3295个参数进行监测。一辆F1赛车上约有200多个甚至更多的单独的传感器，每圈赛道每秒要提供150,000个测量数据。这些传感器被安装在赛车的周围，测量数据几乎包括了所有正在发生的事情，从发动机的速度到方向盘的位置。NEXT3、科学实验分析：4、国防科技：红外激光窃听器航天航海NEXT综上，测试技术已经广泛的应用于我们的生活的各个方面，并在其中发挥着越来越重要的作用。因而有人认为测试技术是信息技术的三大支柱（测试控制技术、通信技术、计算机技术）目录1.2测试方法的分类及测试系统的组成1.2.1测试方法的分类测试方法是什么？测试方法是指：在实施测量中所涉及

5、的的理论运算方法和实际操作的方法。测试方法可以按照多种原则进行分类。NEXT1.直接测量⊙用米尺（千分尺）测量物体长度⊙天平测物体质量被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器或设备进行测量。1.按是否直接测定被测量的原则分类NEXT间接测量法是指被测量的数值不能直接由测试设备获得，而是通过所测量得到的数值同被测量间的某种函数关系经运算而获得的被测量值的测量方法。2.间接测量例如：测量一台汽车发动机的输出功率，总是先测量出发动机的转速N及发动机的输出扭矩M，最后由公式P=M*N计算其功率值。NEXT2、按传感器是否与被测物体接触分类按照传感器是否与物体有机械接触的原则可分为接触测

6、量法和非接触测量法。（1）接触测量钢板厚度的接触测量法NEXT（2）非接触测量用电涡流传感器测量板的厚度NEXT3、按被测量是否随时间变化分类如果所测试的信号变化较快，称这种测试为动态测试。1.静态测试2.动态测试静态测试信号动态测试信号如果测试时信号不随时间变化，或随时间变化非常缓慢以至于可以忽略，则称这种测试是静态测试。对于静动态测量而言，对测量装置的特性和数据处理是有很大差别的。NEXT1.2.2测试系统的组成被测对象激励装置标定装置通常测试系统由传感器、信号调理、信号处理和显示记录四部分组成。观察者测量装置传感器物理量信号调理电量信号处理电量显示记录电量/数字量反馈控制NEXT各个环节

7、的作用：被测对象标定装置观察者测量装置传感器物理量信号调理电量信号处理电量显示记录电量/数字量反馈控制信号调理环节：对传感器的输出信号进行转换和放大。传感器：传感器受到被测量的直接作用，按一定规律将被测量转换成同种或别种量值的输出，其输出通常是电信号。信号处理环节：接收调理环节的信号，并进行各种运算、滤波、分析，将结果送至显示环节。显示记录环节：以观察者易于识别的形式来显示测量结果。激励装置：由于