檢測技術(shù)概述PPT22

1、第一章第一章 檢測技術(shù)概述檢測技術(shù)概述主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、檢測技術(shù)的基本概念一、檢測技術(shù)的基本概念二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用三、檢測系統(tǒng)構(gòu)成三、檢測系統(tǒng)構(gòu)成四、檢測技術(shù)的主要研究內(nèi)容四、檢測技術(shù)的主要研究內(nèi)容五、檢測技術(shù)的發(fā)展方向五、檢測技術(shù)的發(fā)展方向一、檢測技術(shù)的基本概念一、檢測技術(shù)的基本概念 式中 ： x被測量值； q標(biāo)準(zhǔn)量，即測量單位； n比值（純數(shù)），含有測量誤差。測量：測量：以確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。所以確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。所以測量也就是將被測量與同種性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較以測量也就是將被測量與同種性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較, , 確

2、確定被測量對標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)。定被測量對標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)。 它可由下式表示它可由下式表示: : xnqxnq或： 檢測技術(shù)：檢測技術(shù)：也稱測試技術(shù)，是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量，泛也稱測試技術(shù)，是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測量，泛指測量和試驗(yàn)兩個方面的技術(shù)。指測量和試驗(yàn)兩個方面的技術(shù)。 被測量被測量:（被（被測對象的屬測對象的屬性量值）性量值）全部操作：全部操作： 一個完整的檢測過程包括信息的提取、信號一個完整的檢測過程包括信息的提取、信號的轉(zhuǎn)換存儲與傳輸、信號的顯示記錄、信號的轉(zhuǎn)換存儲與傳輸、信號的顯示記錄、信號處理和分析處理和分析物理量（光、電、力、熱、磁、聲、物理量（光、電、力、熱、磁、聲、）被測對象：被測對象：宇

3、宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體 ）化學(xué)量（化學(xué)量（ph、成份、成份）生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、） 一、檢測技術(shù)的基本概念一、檢測技術(shù)的基本概念例一、確定某人的身高例一、確定某人的身高通常采用標(biāo)準(zhǔn)長度的米尺(一個預(yù)定標(biāo)準(zhǔn))對其進(jìn)行測量，通過被測量與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)之間的定量比較，從而得到此人實(shí)際的身高(被測對象的數(shù)值結(jié)果)。 一、檢測技術(shù)的基本概念一、檢測技術(shù)的基本概念 衡量乘坐舒適性的指標(biāo)之一：坐椅處的加速度 加速度計(jì) 液壓振動臺： 模擬道路的顛簸狀態(tài) 例二、汽車乘坐舒適性的臺架試驗(yàn)例二、汽車乘坐舒適性的臺架試驗(yàn) 一、檢測技術(shù)的基本概念一、檢測技術(shù)

4、的基本概念信息流是客觀世界的一個主流信息流是客觀世界的一個主流 物料流物料流 能量流能量流 信息流信息流客觀世界客觀世界二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用信息流組成信息流組成信息信息獲取處理 傳輸利用信息獲取是信息流的一環(huán)。信息獲取是信息流的一環(huán)。 獲取信息獲取信息是儀器科學(xué)的基本任務(wù)是儀器科學(xué)的基本任務(wù) 儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分重要組成部分 儀器儀表是信息工業(yè)的儀器儀表是信息工業(yè)的源頭源頭二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用u 檢測技術(shù)的作用檢測技術(shù)的作用 工業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)生產(chǎn)的倍增器倍增器 科學(xué)研究的科學(xué)研究的先行官先行官 社會上的社會上

5、的物化法官物化法官二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用a）機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器）機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。 在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。要組成部分。密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型機(jī)器狗機(jī)器狗n 檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用二

6、、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用 b) 生產(chǎn)加工過程參數(shù)監(jiān)測生產(chǎn)加工過程參數(shù)監(jiān)測 切削力測量，機(jī)床振動切削力測量，機(jī)床振動測量、加工噪聲傳感器，測量、加工噪聲傳感器，轉(zhuǎn)速、扭矩測量、溫度轉(zhuǎn)速、扭矩測量、溫度測量、機(jī)架及受力件的測量、機(jī)架及受力件的應(yīng)力測量、電機(jī)參數(shù)測應(yīng)力測量、電機(jī)參數(shù)測量等。量等。密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用c) 流程工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控流程工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控 在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行狀在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立

7、態(tài)關(guān)系到整個生產(chǎn)線流程。通常建立24小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。 基于設(shè)備的檢查和基于設(shè)備的檢查和檢測，通過計(jì)算機(jī)檢測，通過計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，掌握和處理數(shù)據(jù)，掌握和評估設(shè)備狀態(tài)、預(yù)評估設(shè)備狀態(tài)、預(yù)測故障。測故障。二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用n 檢測技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增檢測技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增 家用電器：家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動對焦數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動對焦-紅外測距傳感器紅外測距傳感器數(shù)字體溫計(jì)：接觸式數(shù)字體溫計(jì)：接觸式-熱敏電阻，非接觸式熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器紅外傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測自動感應(yīng)燈：亮度檢測-光敏電阻光敏

8、電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換-駐極電容傳感器駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測遙控接收：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取可視對講、可視電話：圖像獲取-面陣面陣ccdccd掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線陣線陣ccdccd紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計(jì)：血壓檢測電子血壓計(jì)：血壓檢測 - - 壓力傳感器壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇

9、檢測儀血糖測試儀、膽固醇檢測儀 - - 離子傳感器離子傳感器二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用n 科學(xué)研究的先行官科學(xué)研究的先行官許多重要的科學(xué)分支的確立和發(fā)展歸功于重要的許多重要的科學(xué)分支的確立和發(fā)展歸功于重要的科學(xué)儀器裝置的研制成功。色譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了色科學(xué)儀器裝置的研制成功。色譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了色譜學(xué)，光譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了光譜學(xué)譜學(xué)，光譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了光譜學(xué) 。諾貝爾獎獲得者諾貝爾獎獲得者r. r. ernst說說“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展”?？茖W(xué)儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提和根本保障；科學(xué)儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要前提和根本保

10、障； 約有三分之一的諾貝爾物理和化學(xué)獎授予了那些在約有三分之一的諾貝爾物理和化學(xué)獎授予了那些在測試儀器方面有創(chuàng)新的科學(xué)家。測試儀器方面有創(chuàng)新的科學(xué)家。二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用n 檢測技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重檢測技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重“神舟七號神舟七號”載人航天工程由測控通信系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)、載人航天工程由測控通信系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、飛船系統(tǒng)、火箭系統(tǒng)、空間應(yīng)發(fā)射場系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)、飛船系統(tǒng)、火箭系統(tǒng)、空間應(yīng)用系統(tǒng)七大部分組成。用系統(tǒng)七大部分組成。 測控通信系統(tǒng)主要任務(wù)是跟蹤和獲取航天器的各種信息，進(jìn)行計(jì)算、處理和分析，從而對航天器進(jìn)行控制和管理。要負(fù)

11、要負(fù)責(zé)運(yùn)載火箭和神舟七號載人飛船的軌道測量、圖像及遙測監(jiān)責(zé)運(yùn)載火箭和神舟七號載人飛船的軌道測量、圖像及遙測監(jiān)視、遙控操作、話音通信、飛行控制等。視、遙控操作、話音通信、飛行控制等。如果沒有測控通信系統(tǒng)，飛船就會像斷線的風(fēng)箏一樣失去控制，后果將不堪設(shè)想。因此可以說，測控通信系統(tǒng)是對飛船進(jìn)行指揮控制的靈魂，在載人航天工程中起著舉足輕重的作用。 二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用“阿波羅阿波羅10”：火箭部分火箭部分-2077個傳感器個傳感器飛船部分飛船部分-1218個傳感器個傳感器檢測參數(shù)檢測參數(shù) 坐標(biāo)、速度、加速度、溫度、壓力、坐標(biāo)、速度、加速度、溫度、壓力、 振動、流量、振動、流

12、量、應(yīng)變、應(yīng)變、 航天員的生理參數(shù)等。航天員的生理參數(shù)等。神州飛船：神州飛船：185臺（套）儀器裝置臺（套）儀器裝置飛行器測控飛行器測控 -飛船飛行軌道及姿態(tài)的計(jì)算與控制、設(shè)備的工作狀態(tài)監(jiān)測飛船飛行軌道及姿態(tài)的計(jì)算與控制、設(shè)備的工作狀態(tài)監(jiān)測火箭測控火箭測控 - - 檢測火箭飛行狀況、姿態(tài)、軌跡檢測火箭飛行狀況、姿態(tài)、軌跡 二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用n 社會的社會的“物化法官物化法官” 檢查產(chǎn)品質(zhì)量檢查產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)測環(huán)境污染監(jiān)測環(huán)境污染 識別指紋假鈔識別指紋假鈔 查服違禁藥物查服違禁藥物二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用總結(jié)：總結(jié)：檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

13、、科檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生及學(xué)研究、航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生及日常生活的每一個領(lǐng)域，是人類科學(xué)認(rèn)知客日常生活的每一個領(lǐng)域，是人類科學(xué)認(rèn)知客觀世界的手段，起著人的感官的作用。觀世界的手段，起著人的感官的作用。二、檢測技術(shù)的地位和作用二、檢測技術(shù)的地位和作用三、檢測系統(tǒng)的構(gòu)成三、檢測系統(tǒng)的構(gòu)成力力位移位移 速度速度 加速度加速度 壓力壓力流量流量溫度溫度電阻式電阻式電容式電容式電感式電感式 壓電式壓電式熱電式熱電式 光電式光電式磁電式磁電式電橋電橋 放大器放大器濾波器濾波器調(diào)制器調(diào)制器解調(diào)器解調(diào)器運(yùn)算器運(yùn)算器 阻抗變換器阻抗變換器 筆式記錄儀筆式記

14、錄儀光線示波器光線示波器 磁帶記錄儀磁帶記錄儀 電子示波器電子示波器 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器 顯示器顯示器 磁卡磁卡 數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀頻譜分析儀 fft 實(shí)時信號分析儀實(shí)時信號分析儀 電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī) 被測對象被測對象 傳感器傳感器 中間變換中間變換測量裝置測量裝置 信號顯示信號顯示及記錄裝及記錄裝置置 信號處理信號處理分析裝置分析裝置 激發(fā)裝置激發(fā)裝置 典型測試系統(tǒng)框圖典型測試系統(tǒng)框圖檢測系統(tǒng)：檢測系統(tǒng)：包含對被測量進(jìn)行檢出、變換、傳輸、分析、處理、判斷和顯示等不同功能環(huán)節(jié)所構(gòu)成的一個總體。四、檢測技術(shù)的主要研究內(nèi)容四、檢測技術(shù)的主要研究內(nèi)容1 1、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用新的測量原

15、理，從事相應(yīng)傳感器的開發(fā)、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用新的測量原理，從事相應(yīng)傳感器的開發(fā)研究；研究；2 2、選擇合適的測量原理，確定測量方法；、選擇合適的測量原理，確定測量方法；u如：電測法和非電測法、直接測量與間接測量、絕如：電測法和非電測法、直接測量與間接測量、絕對測量與相對測量、開環(huán)測量與閉環(huán)測量等。對測量與相對測量、開環(huán)測量與閉環(huán)測量等。3 3、設(shè)計(jì)或選用各類裝置組成測試系統(tǒng)；、設(shè)計(jì)或選用各類裝置組成測試系統(tǒng)；4 4、測量數(shù)據(jù)的分析處理，得出符合客觀實(shí)際的結(jié)論。、測量數(shù)據(jù)的分析處理，得出符合客觀實(shí)際的結(jié)論。測試技術(shù)是指測試過程中所涉及的測試?yán)碚?、測試方法、測試技術(shù)是指測試過程中所涉及的測試?yán)碚摗y試方法、測試設(shè)備等等。測試設(shè)備等等。 五、現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢五、現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢 提高自動檢測系統(tǒng)的檢測分辨率、精度、穩(wěn)定性和可提高自動檢測系統(tǒng)的檢測分辨率、精度、穩(wěn)定性和可靠性；靠性； 利用新技術(shù)新原理研制新型傳感器，以組成新型的自利用新技術(shù)新原理研制新型傳感器，以