测试技术理论基础.ppt

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1、EngineeringTestingTechnologyTeacher:ZhangMinxiaChapter2BasicknowledgeofEngineeringTestingTechnology2.1测试系统组成及性能指标2.2传感器的基本特性2.3常用传感器的类型和工作原理2.4监测仪器的选择和标定2.5测试系统选择的原则本章内容§2.1测试系统组成及性能指标2.1.1Thecompositionoftestsystem-测试系统的组成Thecompositionoftestsystem测试系统的组成指示仪器记录仪器数据处理仪器、打印机滤波软件或滤波器等信号处理系统被测对象传感器信号变换

2、、测量电路测量系统荷载系统显示与记录系统1．Loadsystem-荷载系统荷载系统是使被测对象处于一定的受力状态下，使被测对象(试件)有关的力学量之间的联系充分显露出来，以便进行有效测量的一种专门系统。2．Testingsystem-测量系统测量系统由传感器、中间变换和测量电路组成，它把被测量(如力、位移等)通过传感器变成电信号，经过后接仪器的变换、放大、运算，变成易于处理和记录的信号。3．Signalprocessingsystem-信号处理系统信号处理系统是将测量系统的输出信号进一步进行处理以排除干扰的系统。数字电路：智能滤波软件模拟电路，专门的仪器或电路(如滤波器等)4．Displaya

3、ndrecordingsystem-显示和记录系统显示和记录系统是测试系统的输出环节，它是将对被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或记录(或存储)下来的系统。各种表盘、电子示波器和显示屏，函数记录仪、光线示波器，打印机、绘图仪。排除噪声干扰和偶然波动人工测试系统全自动测试系统测试过程的全部或大部分操作、调试及计算等工作是由测试人员直接参与并取得结果的测试系统。所有仪器及设备都与计算机联机工作，具有程控输入和编码输出的功能，测试过程不用人工参与。§2.1测试系统组成及性能指标测试系统的主要性能指标有精确度、稳定性、测量范围(量程)、分辨率和传递特性等。1.测试系统的精度和误差测试系统的精度是

4、指测试系统给出的指示值和被测量的真值的接近程度。绝对误差相对误差引用误差2.1.2Mainperformanceindexofthetestsystem-测试系统的主要性能指标2.稳定性时间上的稳定性δs＝1.3mV／8h环境条件变化引起的不稳定性温度系数βr(示值变化/温度变化)电源电压系数βu(示值变化/电压变化率)如βu＝0.02mA／10％。如室温、大气压、振动等外部状态以及电源电压、频率和腐蚀气体等因素由仪器中随机性变动、周期性变动、漂移等引起影响系数稳定度3.测量范围(量程)系统在正常工作时所能测量的最大量值范围，称为测量范围（量程）。动态测量时还需同时考虑仪器的工作频率范围。4.

5、分辨率指系统可能检测到的被测量的最小变化值，也叫灵敏阀。5.传递特性传递特性是表示测量系统输入与输出对应关系的性能.静态测量动态测量静态传递特性动态传递特性§2.2传感器概述1定义将被测的某一物理量（或者是信号）按一定规律转换为另外一种（或同种）与之有确定对应关系的、便于应用的物理量（信号）输出的装置。人类器官的延伸。目前普遍的认识：非电物理量与电量的转换形式：敏感元件、智能系统一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于测量、传输和处理的信号的装置。(1)被测量可能是物理量，也可能是化学量、生物量等(2)输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气

6、、光、电量，但主要是电信号。(3)输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。2传感器组成荷载系统被测信号敏感元件二次变换输出信号辅助装置中间信号壳体膜盒磁芯线圈转换电路压力传感器膜盒+电感线圈+转换电路+罩敏感元件+二次转换元件+辅助部分§2.2传感器概述3传感器分类（1）按工作原理分物理型、化学型、生物型;（2）按构成原理分结构型、物性型;（3）按能量转换情况分能量控制型、能量转换型;（4）按输出量分模拟式传感器、数字式传感器;（5）按物理原理分电参量式传感器（电阻式、电容式、电感式及派生）;压电式传感器、磁电式传感器、气电式传感器、射线式传感器;光电式传感器（光栅式、激光式、光电码盘式、光

7、纤式、红外式）;热电式传感器（热电偶、热电阻、热敏电阻）波式、半导体传感器其他原理（振筒式、震旋式、力平衡式）.§2.2传感器概述4常用传感器的基本类型§2.2传感器概述4常用传感器的基本类型§2.2传感器概述4常用传感器的基本类型§2.2传感器概述4常用传感器的基本类型§2.2传感器概述5传感器的命名原则主题词加四级修饰语构成：主要技术指标－特征描述－变换原理－被测量100mm应变式位移传感器2