測試技術(shù)(第一章 緒論)

1、機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University唐貴基唐貴基機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)（簡稱：測試技術(shù)）（簡稱：測試技術(shù)）機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University1.1 概述概述一、學(xué)習(xí)一、學(xué)習(xí)測試技術(shù)測試技術(shù)的目標(biāo)的目標(biāo)第章緒論第章緒論進(jìn)行動(dòng)態(tài)機(jī)械量和機(jī)械結(jié)

2、構(gòu)動(dòng)特性的測試進(jìn)行動(dòng)態(tài)機(jī)械量和機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)特性的測試總目標(biāo)： 測試系統(tǒng)的組成及測試方法測試系統(tǒng)的組成及測試方法 信號(hào)分析與處理的方法信號(hào)分析與處理的方法分項(xiàng)目標(biāo)：振動(dòng)的測試與結(jié)構(gòu)動(dòng)特性的測試振動(dòng)的測試與結(jié)構(gòu)動(dòng)特性的測試測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University1.1 概述概述一、學(xué)習(xí)一、學(xué)習(xí)測試技術(shù)測試技術(shù)的目標(biāo)的目標(biāo)第一章緒論第一章緒論機(jī)械量機(jī)械量動(dòng)態(tài)量動(dòng)態(tài)量動(dòng)態(tài)測試技術(shù)動(dòng)態(tài)測試技術(shù)測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)特性機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)特性測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)

3、院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University1、 課程設(shè)置與發(fā)展歷史課程設(shè)置與發(fā)展歷史1984年在我校召開第一屆全國學(xué)術(shù)年會(huì)年在我校召開第一屆全國學(xué)術(shù)年會(huì)1981年成立全國高校機(jī)械工程測試技術(shù)研究會(huì)年成立全國高校機(jī)械工程測試技術(shù)研究會(huì)1982年出第一本全國通用教材：機(jī)械制造中測試技術(shù)年出第一本全國通用教材：機(jī)械制造中測試技術(shù)1985年年第一版全國通用教材：機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第一版全國通用教材：機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)1988年在煙臺(tái)大學(xué)召開第二屆全國學(xué)術(shù)年會(huì)年在煙臺(tái)大學(xué)召開第二屆全

4、國學(xué)術(shù)年會(huì)1988年出年出第二版全國通用教材：機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第二版全國通用教材：機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)1988成立中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)成立中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)1988成立中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)下設(shè)個(gè)專委會(huì)成立中國振動(dòng)工程學(xué)會(huì)下設(shè)個(gè)專委會(huì)二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義中中 國國 振振 動(dòng)動(dòng) 工工 程程 學(xué)學(xué) 會(huì)會(huì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)專委會(huì)動(dòng)態(tài)測試專

5、委會(huì)信號(hào)處理專委會(huì)故障診斷專委會(huì)非線性振動(dòng)專委會(huì)振動(dòng)與噪聲控制專委會(huì)振動(dòng)利用專委會(huì)動(dòng) 態(tài) 測 試 專 委 會(huì)全國高校機(jī)械工程測試技術(shù)研究會(huì)振動(dòng)、測試與診斷（核心期刊雜志）振動(dòng)工程學(xué)報(bào)（一級(jí)學(xué)報(bào)）振動(dòng)、沖擊與噪聲（核心）振動(dòng)、噪聲與控制（核心）測試技術(shù)測試技術(shù)81年成立年成立第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義地位地位河北省振動(dòng)工程學(xué)會(huì)河北省振動(dòng)工程學(xué)會(huì)動(dòng) 態(tài) 測 試 專 委 會(huì)全

6、國高校機(jī)械工程測試技術(shù)研究會(huì)華北分會(huì)華北分會(huì)掛靠單位掛靠單位常務(wù)副理事長單位常務(wù)副理事長單位理事長單位理事長單位作為副主編已出版教材一部作為副主編已出版教材一部作為主編準(zhǔn)備再出版教材一部作為主編準(zhǔn)備再出版教材一部大學(xué)精品課大學(xué)精品課團(tuán)隊(duì)：胡愛軍、向玲、張超、何玉靈等團(tuán)隊(duì)：胡愛軍、向玲、張超、何玉靈等第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義 在電力、冶金、石化、化工

7、等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行在電力、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(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立24小時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)小時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)。 第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringN

8、orth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義鼠標(biāo)鼠標(biāo):光電位移傳感器光電位移傳感器攝象頭攝象頭:CCD傳感器傳感器聲位筆聲位筆:超聲波傳感器超聲波傳感器麥克風(fēng)麥克風(fēng): 電容傳聲器電容傳聲器聲卡聲卡:A/D卡卡 + D/A卡卡軟驅(qū)軟

9、驅(qū): 速度速度,位置伺服位置伺服第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義機(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(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接移動(dòng)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。近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。 密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型密

10、歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義在家電產(chǎn)品和辦公自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人們大量的應(yīng)用了傳感器和測試技術(shù)在家電產(chǎn)品和辦公自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人們大量的應(yīng)用了傳感器和測試技術(shù)來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器：衣物全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫重

11、量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器傳感器(洗凈度洗凈度) 液位傳感器，電液位傳感器，電阻傳感器阻傳感器(衣物烘干檢測衣物烘干檢測)。指紋傳感器指紋傳感器透光率傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器溫度傳感器第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University人耳人耳二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義人體中的測試技術(shù)人體中的測試技術(shù)第一章緒論第

12、一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義應(yīng)用與意義應(yīng)用與意義人體中的測試技術(shù)人體中的測試技術(shù)第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、課程設(shè)置、地位與意義二、課程設(shè)置、地位與意義我校其他專業(yè)我校其他專業(yè)自動(dòng)化自動(dòng)化環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)

13、電氣工程電氣工程儀器儀表、熱儀器儀表、熱工參數(shù)測量等工參數(shù)測量等噪聲等參量測噪聲等參量測試技術(shù)試技術(shù)電氣參數(shù)測試電氣參數(shù)測試技術(shù)及故障診技術(shù)及故障診斷等斷等第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理信號(hào)及分類信號(hào)及分類非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)號(hào)非各態(tài)歷經(jīng)平穩(wěn)隨機(jī)信各態(tài)歷經(jīng)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)非確定性信號(hào)瞬態(tài)信號(hào)準(zhǔn)周期信號(hào)非周期信號(hào)多諧周期復(fù)合信號(hào)正余弦信號(hào)周期信號(hào)確定性信號(hào)信號(hào) 信號(hào)的分類示意圖 按照變

14、化規(guī)律分按照變化規(guī)律分1.2 基本概念基本概念第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University頻域頻域時(shí)域時(shí)域一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理信號(hào)的描述方法信號(hào)的描述方法時(shí)域時(shí)域 txt0)2sin()(00tfAtx第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念)( fXf)()(2)(000ffffAjfX00f0f頻域頻域機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical Engineerin

15、gNorth China Electric Power University時(shí)域時(shí)域)2sin()(00tfAtx時(shí)差域時(shí)差域cos2)(2AR)(R一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理信號(hào)的描述方法信號(hào)的描述方法第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)幅值域幅值域221)(xAxp1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào) )(nx1, 3 , 2 , 1 , 0Nn)(nx

16、n)(tx)(nxt)(tx第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理信號(hào)分析方法信號(hào)分析方法時(shí)域分析時(shí)域分析平均分析平均分析 、最小二乘法等、最小二乘法等時(shí)差域分析時(shí)差域分析相關(guān)分析相關(guān)分析頻域分析頻域分析頻譜分析、功率譜分析等頻譜分析、功率譜分析等時(shí)頻分析時(shí)頻分析小波變換、黃變換等小波變換、黃變換等第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院

17、機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University一、信號(hào)分析與處理一、信號(hào)分析與處理信號(hào)處理方法信號(hào)處理方法模擬信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)處理方法采樣、量化、截?cái)嗖蓸?、量化、截?cái)鄶?shù)據(jù)的特征圖形數(shù)據(jù)的特征圖形第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University二、測試系統(tǒng)及特性二、測試系統(tǒng)及特性

18、測試系統(tǒng)測試系統(tǒng))(th時(shí)域特性時(shí)域特性單位脈沖響應(yīng)函數(shù)單位脈沖響應(yīng)函數(shù))( fH頻域特性頻域特性：頻響函數(shù)頻響函數(shù)輸入信號(hào)輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸出信號(hào))(tx)(fX)(ty)( fY輸入、系統(tǒng)、輸出輸入、系統(tǒng)、輸出第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University測試系統(tǒng)組成測試系統(tǒng)組成振動(dòng)分析儀被測系統(tǒng)傳感器前置器測試系統(tǒng)框圖機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的測試系統(tǒng)框圖激振錘傳感器前置器功率放大器激振器被測系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器前置器阻

19、抗頭振動(dòng)分析儀前置器第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)二、測試系統(tǒng)及特性二、測試系統(tǒng)及特性1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University三、機(jī)械物理量測試三、機(jī)械物理量測試我們要測什么？振動(dòng)（位移、速度、加速度）噪聲（聲強(qiáng)、聲級(jí)）溫度流量、壓力等第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Pow

20、er University三、三、機(jī)械物理量測試機(jī)械物理量測試-機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)按振動(dòng)產(chǎn)生的原因可分為四類自由振動(dòng)自由振動(dòng) 受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 自激振動(dòng)自激振動(dòng) 參數(shù)振動(dòng)參數(shù)振動(dòng)2按振動(dòng)的規(guī)律分為四類簡諧振動(dòng)簡諧振動(dòng)非簡諧振動(dòng)非簡諧振動(dòng)瞬態(tài)振動(dòng)瞬態(tài)振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng)3按振動(dòng)系統(tǒng)的自由度數(shù)分為三類 單由度系統(tǒng)振動(dòng)單由度系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)彈性體振動(dòng)彈性體振動(dòng)振動(dòng)的分類振動(dòng)的分類第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China

21、 Electric Power University振動(dòng)的分類振動(dòng)的分類4 按振動(dòng)位移的特征分為兩類直線振動(dòng)直線振動(dòng) 角振動(dòng)角振動(dòng) 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 擺動(dòng)擺動(dòng) 縱向振動(dòng)縱向振動(dòng) 彎曲振動(dòng)（橫向振動(dòng)）彎曲振動(dòng)（橫向振動(dòng)） 三、三、機(jī)械物理量測試機(jī)械物理量測試-機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power Universitymkc單自由度系統(tǒng)力學(xué)模型簡圖單自由度系統(tǒng)力學(xué)模型簡圖機(jī)械系統(tǒng)物理參數(shù)機(jī)械系統(tǒng)物理參數(shù)質(zhì)量：質(zhì)量：m剛度：剛度：k阻尼：阻尼：cnn機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)固有頻率：固有頻率：n阻阻 尼尼 比：比：n振振 型：型：U三、三、機(jī)械物理量測試機(jī)械物理量測試-機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)第一章緒論第一章緒論測試技術(shù)測試技術(shù)1.2 基本概念基本概念機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院Department of Mechanical EngineeringNorth China Electric Power University振動(dòng)響應(yīng)振動(dòng)響應(yīng)振動(dòng)測試內(nèi)容：振動(dòng)測試內(nèi)容：機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)特性機(jī)械系統(tǒng)振