研究生測(cè)試技術(shù)-緒論

1、現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)modern Test & measurement Technology 48課時(shí)課時(shí)2教材：教材：測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，趙文禮主編，高等教育出版社測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，趙文禮主編，高等教育出版社n參考書(shū)：n測(cè)試與傳感技術(shù)，侯國(guó)章編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。n工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，曾光奇、胡均安主編，華中科技大學(xué)出版社。1.施文康主編，檢測(cè)技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2011年第3版。3現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)n信號(hào)分析基礎(chǔ)n測(cè)試系統(tǒng)n信號(hào)的獲取傳感器n模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)處理n常見(jiàn)物理量的測(cè)量4基礎(chǔ)知識(shí)定義、分類(lèi)發(fā)展趨勢(shì)選用原則一般特性傳感器原理檢測(cè)技術(shù)溫度傳感器磁敏傳感器光電傳感器應(yīng)變

2、傳感器電感傳感器電容傳感器壓電傳感器其他傳感器多傳感器融合檢測(cè)電路現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、檢測(cè)電路及其典型應(yīng)用參數(shù)、檢測(cè)電路及其典型應(yīng)用56參考網(wǎng)站：http:/www.econ- 本課程的意義本課程的意義1.2 測(cè)試方法的分類(lèi)及測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試方法的分類(lèi)及測(cè)試系統(tǒng)的組成1.3 測(cè)試技術(shù)的發(fā)展測(cè)試技術(shù)的發(fā)展1.4 本課程的研究?jī)?nèi)容本課程的研究?jī)?nèi)容8緒論緒論1.1 本課程的意義本課程的意義 工程研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制、性能試工程研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制、性能試驗(yàn)等驗(yàn)等 科學(xué)研究的根基科學(xué)研究的根基

3、國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、環(huán)保等國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、國(guó)防、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、環(huán)保等 現(xiàn)代裝備系統(tǒng)現(xiàn)代裝備系統(tǒng)9緒論緒論1.1 1.1 本課程的意義本課程的意義101.1 本課程的意義本課程的意義測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用航天航天農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)交通交通醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)111.1 本課程的意義本課程的意義產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量 汽車(chē)、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠時(shí)，必須對(duì)其汽車(chē)、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠時(shí)，必須對(duì)其性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠檢驗(yàn)。性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠檢驗(yàn)。 圖示為汽車(chē)出廠檢驗(yàn)原理框圖，測(cè)量參數(shù)圖示為汽車(chē)出廠檢驗(yàn)原理框圖，測(cè)量參數(shù)包括潤(rùn)滑油溫度、冷卻水溫度、燃油

4、壓力包括潤(rùn)滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。通過(guò)對(duì)抽樣汽車(chē)的測(cè)試，及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。通過(guò)對(duì)抽樣汽車(chē)的測(cè)試，工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。汽車(chē)扭距測(cè)量汽車(chē)扭距測(cè)量機(jī)床加工精度測(cè)量機(jī)床加工精度測(cè)量121.1 本課程的意義本課程的意義 測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用 切削力傳感器，加工切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波噪聲傳感器，超聲波測(cè)距傳感器、紅外接測(cè)距傳感器、紅外接近開(kāi)關(guān)傳感器等。近開(kāi)關(guān)傳感器等。密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠131.1 本課程的意義本課程的意義工程技術(shù)領(lǐng)域工程技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)監(jiān)督生產(chǎn)監(jiān)督 14 AGVAGV自動(dòng)送貨車(chē)：超聲波測(cè)距傳感器

5、、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位自動(dòng)送貨車(chē)：超聲波測(cè)距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運(yùn)動(dòng)軌跡和置；紅外線色彩傳感器運(yùn)動(dòng)軌跡和AGVAGV小車(chē)位置識(shí)別；條形碼傳感器，小車(chē)位置識(shí)別；條形碼傳感器，貨品識(shí)別。貨品識(shí)別。1.1 本課程的意義本課程的意義香港理工香港理工AGV模型模型15工程技術(shù)領(lǐng)域工程技術(shù)領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用 a)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(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)/ /移動(dòng)位置傳感器、力傳感器、視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、移動(dòng)位置傳感器、力傳感器、視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、接近距離傳感器、觸覺(jué)傳感器、熱覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器。接近距離傳感器、觸覺(jué)

6、傳感器、熱覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器。 1.1 本課程的意義本課程的意義密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗161.1 本課程的意義本課程的意義171.1 本課程的意義本課程的意義環(huán)保環(huán)保 18美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御計(jì)劃美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御計(jì)劃-NMD1.1 1.1 本課程的意義本課程的意義檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署前沿部署(如雷達(dá)）如雷達(dá)）4.管理與控制系統(tǒng)管理與控制系統(tǒng)5. 衛(wèi)星紅外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星紅外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng): 探測(cè)和發(fā)現(xiàn)探測(cè)和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射

7、并追蹤敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；導(dǎo)彈的飛行軌道； 攔截器：能識(shí)別真假攔截器：能識(shí)別真假?gòu)楊^，敵友方彈頭，敵友方191.1 本課程的意義本課程的意義樓宇控制與安全防護(hù)樓宇控制與安全防護(hù) 為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境，并為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用了許多測(cè)試能保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用了許多測(cè)試技術(shù)，如闖入監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。技術(shù)，如闖入監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。 圖示為某公司樓宇自動(dòng)化系圖示為某公司樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源

8、管理、統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)控制、停車(chē)管理、水控制、停車(chē)管理、水/廢水管廢水管理和電梯監(jiān)控。理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測(cè)器201.1 本課程的意義本課程的意義家庭與辦公自動(dòng)化家庭與辦公自動(dòng)化 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(cè)試技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。和測(cè)試技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器：全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器傳感

9、器，透光率光傳感器(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(cè)衣物烘干檢測(cè))。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211.2 測(cè)試方法的分類(lèi)及測(cè)試系統(tǒng)的組成n1.2.1 測(cè)試方法的分類(lèi)n1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成221.2.1 測(cè)試方法的分類(lèi)n1. 直接測(cè)量與間接測(cè)量直接測(cè)量與間接測(cè)量n2. 接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量n3. 靜態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量n測(cè)試方法：是指再實(shí)施測(cè)量中所涉及的理論運(yùn)測(cè)試方法：是指再實(shí)施測(cè)量中所涉及的理論運(yùn)算方法和實(shí)際操作方法。算方法和實(shí)際操作方法。231.2.

10、1 測(cè)試方法分類(lèi)n1、直接測(cè)量與間接測(cè)量 直接測(cè)量：直接將直接測(cè)量：直接將被測(cè)量被測(cè)量與與測(cè)量單位（標(biāo)準(zhǔn)量）測(cè)量單位（標(biāo)準(zhǔn)量）進(jìn)行比較進(jìn)行比較標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位（如米尺、光柵尺、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位（如米尺、光柵尺、激光、激光、） 絕對(duì)測(cè)量絕對(duì)測(cè)量定值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸）定值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸） 相對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量245700A 多功能校準(zhǔn)源直接測(cè)量34401A數(shù)字多用表251.2.1 測(cè)試方法分類(lèi) 間接測(cè)量間接測(cè)量如測(cè)導(dǎo)線的導(dǎo)電率如測(cè)導(dǎo)線的導(dǎo)電率：測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測(cè)量測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測(cè)量由計(jì)算獲得由計(jì)算獲得Rdl24261.2.1 測(cè)試方法分類(lèi) 接

11、觸測(cè)量接觸測(cè)量傳感器與被測(cè)體有機(jī)械接觸傳感器與被測(cè)體有機(jī)械接觸特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1 比較簡(jiǎn)單比較簡(jiǎn)單2 2 傳感器有磨損傳感器有磨損3 3 傳感器對(duì)被測(cè)特性有影響傳感器對(duì)被測(cè)特性有影響 非接觸測(cè)量非接觸測(cè)量傳感器與被測(cè)體無(wú)機(jī)械接觸傳感器與被測(cè)體無(wú)機(jī)械接觸特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1 避免傳感器磨損避免傳感器磨損2 2 避免傳感器對(duì)被測(cè)特性有影響避免傳感器對(duì)被測(cè)特性有影響271.2.1 測(cè)試方法分類(lèi) 靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量被測(cè)量被值認(rèn)為是恒定的，不隨時(shí)間變化被測(cè)量被值認(rèn)為是恒定的，不隨時(shí)間變化 動(dòng)態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量被測(cè)量值隨時(shí)間變化被測(cè)量值隨時(shí)間變化281.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成 工程測(cè)試的

12、基本任務(wù)：1）生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；2）生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)控制；3）工程實(shí)驗(yàn)分析。291.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成 測(cè)試系統(tǒng)的組成 測(cè)試系統(tǒng)是指由相關(guān)的器件、儀器和測(cè)試裝置有機(jī)組合而成的具有獲取某種信息之功能的整體。301.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成接接口口總總線線存儲(chǔ)存儲(chǔ)顯示顯示分析分析監(jiān)控監(jiān)控判斷判斷決策決策信號(hào)檢出信號(hào)檢出信號(hào)檢出信號(hào)檢出信號(hào)檢出信號(hào)檢出信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理信號(hào)轉(zhuǎn)換信號(hào)轉(zhuǎn)換處理顯示處理顯示處理顯示處理顯示處理顯示處理顯示信號(hào)檢出：信號(hào)檢出：功能功能 - 將被測(cè)信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化（將被測(cè)信

13、號(hào)的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化（detection）器件器件 - 傳感器（傳感器（sensor, transducer）信號(hào)轉(zhuǎn)換：信號(hào)轉(zhuǎn)換：功能功能 - 將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于處理的形式（將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于處理的形式（conversion）器件器件 - 信號(hào)調(diào)理電路（信號(hào)調(diào)理電路（signal conditioning circuit）處理顯示：處理顯示：功能功能 - 分析（分析（analysis）、處理（）、處理（processing）、顯示（）、顯示（display）通訊接口通訊接口/總線接口總線接口(RS232、RS485、GPIB、PCI、 ) 其它環(huán)節(jié)：其它環(huán)節(jié)：存儲(chǔ)、監(jiān)

14、控、決策存儲(chǔ)、監(jiān)控、決策 311、信號(hào)檢出部分、信號(hào)檢出部分傳感器（傳感器（Sensor）- 檢出功能的器件、裝置檢出功能的器件、裝置信號(hào)提取（被測(cè)量）、傳輸（信號(hào)變換部分）有信號(hào)的輸入、信號(hào)提?。ū粶y(cè)量）、傳輸（信號(hào)變換部分）有信號(hào)的輸入、輸出，是小型測(cè)試系統(tǒng)輸出，是小型測(cè)試系統(tǒng)感知信號(hào)變化，上傳信號(hào)變化感知信號(hào)變化，上傳信號(hào)變化選擇：測(cè)量精度要求、被測(cè)量變化范圍、被測(cè)對(duì)象所處的環(huán)境條件選擇：測(cè)量精度要求、被測(cè)量變化范圍、被測(cè)對(duì)象所處的環(huán)境條件 以及對(duì)傳感器體積和整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的成本等的限制以及對(duì)傳感器體積和整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的成本等的限制檢測(cè)系統(tǒng)中形式最多樣、與被測(cè)對(duì)象關(guān)聯(lián)最密切的部分檢測(cè)系統(tǒng)中形

15、式最多樣、與被測(cè)對(duì)象關(guān)聯(lián)最密切的部分,換能器換能器(Transducer)、檢波器、拾波器等、檢波器、拾波器等 1.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成321、信號(hào)檢出部分特點(diǎn)、信號(hào)檢出部分特點(diǎn)1）輸出量為電壓、電流、頻率）輸出量為電壓、電流、頻率2）輸出的電信號(hào)一般較微弱：）輸出的電信號(hào)一般較微弱：電壓電壓 - 毫伏級(jí)、微伏級(jí)；電流毫伏級(jí)、微伏級(jí)；電流 - 毫安級(jí)、納安級(jí)毫安級(jí)、納安級(jí)3）輸出信號(hào)與噪聲混雜在一起）輸出信號(hào)與噪聲混雜在一起 - 傳感器內(nèi)部噪聲傳感器內(nèi)部噪聲 傳感器的信噪比小、輸出信號(hào)弱傳感器的信噪比小、輸出信號(hào)弱 - 信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中4）傳感器的輸

16、出特性呈線性或非線性）傳感器的輸出特性呈線性或非線性電阻、電容、電感電阻、電容、電感 兩種：數(shù)字量、模擬量?jī)煞N：數(shù)字量、模擬量5）外界環(huán)境的變化會(huì)影響傳感器的輸出特性）外界環(huán)境的變化會(huì)影響傳感器的輸出特性1.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成332、信號(hào)變換部分、信號(hào)變換部分適合于傳輸、分析和處理的信號(hào)適合于傳輸、分析和處理的信號(hào)信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路阻抗變換阻抗變換 - 輸出阻抗很高時(shí)；輸出阻抗很高時(shí)；電壓電壓/電流（電流（V/A）轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換 - 需要電流輸出時(shí)；需要電流輸出時(shí)；目的：目的：4）簡(jiǎn)化后續(xù)系統(tǒng)的組成）簡(jiǎn)化后續(xù)系統(tǒng)的組成2） 消除或抑制傳感器輸出量中的無(wú)用信號(hào)消除

17、或抑制傳感器輸出量中的無(wú)用信號(hào)3）提高測(cè)量、分析的準(zhǔn)確度）提高測(cè)量、分析的準(zhǔn)確度信號(hào)放大信號(hào)放大 - 輸出信號(hào)微弱時(shí)；輸出信號(hào)微弱時(shí)；噪聲抑制噪聲抑制 - 信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中；信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中；模擬模擬/數(shù)字（數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換 - 需要輸出數(shù)字信號(hào)時(shí)需要輸出數(shù)字信號(hào)時(shí)1）對(duì)傳感器的輸出量變換成易于處理或放大的量）對(duì)傳感器的輸出量變換成易于處理或放大的量34（規(guī)范、結(jié)構(gòu)形式）規(guī)范、結(jié)構(gòu)形式）3、分析處理部分、分析處理部分功能：管理不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息的傳輸和交換功能：管理不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息的傳輸和交換不斷注入新內(nèi)容不斷注入新內(nèi)容 - 檢測(cè)系統(tǒng)的研究中心檢測(cè)系統(tǒng)

18、的研究中心通用標(biāo)準(zhǔn)接口通用標(biāo)準(zhǔn)接口 - 不同的系統(tǒng)尤其是不同廠家的產(chǎn)品能夠互聯(lián)不同的系統(tǒng)尤其是不同廠家的產(chǎn)品能夠互聯(lián) 4、通信接口與總線部分、通信接口與總線部分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) - 強(qiáng)大問(wèn)題分析能力、復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制強(qiáng)大問(wèn)題分析能力、復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制自動(dòng)化、智能化自動(dòng)化、智能化USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行（串行）、并行總線：傳送數(shù)字信號(hào)的公共通道總線：傳送數(shù)字信號(hào)的公共通道 - 信號(hào)線的集合信號(hào)線的集合RS-232C、VXI、Centronics（并行）（并行）（硬件系統(tǒng)）（硬件系統(tǒng)）接口接口 - 分系統(tǒng)和上位機(jī)之間分系統(tǒng)和上位機(jī)之間/分系統(tǒng)之間交換信息分系

19、統(tǒng)之間交換信息35簡(jiǎn)單的測(cè)試系統(tǒng)可簡(jiǎn)單的測(cè)試系統(tǒng)可以只有一個(gè)模塊，以只有一個(gè)模塊，如玻璃管溫度計(jì)。如玻璃管溫度計(jì)。它直接將被溫度變它直接將被溫度變化轉(zhuǎn)化液面示值?；D(zhuǎn)化液面示值。沒(méi)有電量轉(zhuǎn)換和分沒(méi)有電量轉(zhuǎn)換和分析電路，很簡(jiǎn)單，析電路，很簡(jiǎn)單，但精度低，無(wú)法實(shí)但精度低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。 為提高測(cè)量精度和為提高測(cè)量精度和自動(dòng)化程度，以便自動(dòng)化程度，以便于和其它環(huán)節(jié)一起于和其它環(huán)節(jié)一起構(gòu)成自動(dòng)化裝置，構(gòu)成自動(dòng)化裝置，通常先將被測(cè)物理通常先將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量，再量轉(zhuǎn)換為電量，再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理和輸出。如圖所示和輸出。如圖所示的聲級(jí)計(jì)。的聲級(jí)計(jì)。 1.2.2 1.2

20、.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成1 狀態(tài)檢測(cè)：狀態(tài)檢測(cè)：36現(xiàn)代裝備系統(tǒng)現(xiàn)代裝備系統(tǒng)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(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立態(tài)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立2424小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 石化企業(yè)輸石化企業(yè)輸油管道、儲(chǔ)油管道、儲(chǔ)油罐等壓力油罐等壓力容器的破損容器的破損和泄露檢測(cè)。和泄露檢測(cè)。揚(yáng)子石化揚(yáng)子石化50MW熱電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)熱電機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)陽(yáng)邏電廠陽(yáng)邏電廠300MW汽輪機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)汽輪機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)荊門(mén)電廠荊門(mén)電廠200M

21、W機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)青山熱電廠生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)青山熱電廠生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)沙角電廠生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)沙角電廠生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)寶鋼寶鋼30KW以上風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以上風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)寶鋼精軋寶鋼精軋F(tuán)2軋機(jī)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軋機(jī)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)寶鋼冷軋帶鋼振動(dòng)紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)寶鋼冷軋帶鋼振動(dòng)紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)武鋼風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)武鋼風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)37 金門(mén)大橋是美國(guó)最著名的橋梁，主橋1,966米，主跨1,280米，建成于1937年，保持了27年是世界最大跨徑的橋梁的記錄。橋梁監(jiān)測(cè)橋梁監(jiān)測(cè)1.2.2 1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成381.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成2 自動(dòng)控制中的測(cè)試系

22、統(tǒng)自動(dòng)控制中的測(cè)試系統(tǒng)391.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成2 自動(dòng)控制中的測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)控制中的測(cè)試系統(tǒng)作用：n是自動(dòng)控制閉環(huán)系統(tǒng)的必要組成環(huán)節(jié)；n測(cè)量信號(hào)輸入控制計(jì)算機(jī)中。40信息流組成信息流組成信息流信息流獲取傳輸處理控制測(cè)試系統(tǒng)不失真原則測(cè)試系統(tǒng)不失真原則1.2.2 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成基本原則基本原則：一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)不論由多少單元組成，都一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)不論由多少單元組成，都必須滿(mǎn)足各環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量之間保持一一對(duì)必須滿(mǎn)足各環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量之間保持一一對(duì)應(yīng)、一定比例和盡量不失真的原則。應(yīng)、一定比例和盡量不失真的原則。411.3 1.3 測(cè)試技術(shù)的發(fā)展測(cè)試技術(shù)的發(fā)展1.3

23、.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展421.3 1.3 測(cè)試技術(shù)的發(fā)展測(cè)試技術(shù)的發(fā)展1.3.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展（1）物性型傳感器大量涌現(xiàn)（2）集成、智能化傳感器的開(kāi)發(fā)（3）化學(xué)傳感器的開(kāi)發(fā)431.3.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展傳感器技術(shù)的發(fā)展 1. 物性型傳感器大量涌現(xiàn)物性型傳感器大量涌現(xiàn)光纖流速傳感器光纖流速傳感器熒光材熒光材料制作料制作的電子的電子鼻傳感鼻傳感器器生物酶血樣分析傳感器生物酶血樣分析傳感器熱熱/光光電量電量442. 集成智能化傳感器的開(kāi)發(fā)集成智能化傳感器的開(kāi)發(fā)振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器嵌入式計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)智能壓力網(wǎng)絡(luò)智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器傳感器智能智能傾角傾角

24、RS232RS232傳感器傳感器IC總線數(shù)字溫度總線數(shù)字溫度傳感器傳感器451.3 1.3 測(cè)試技術(shù)的發(fā)展測(cè)試技術(shù)的發(fā)展1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展1 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展：基本型閉環(huán)控制型標(biāo)準(zhǔn)通用接口型2 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)461.1.計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展（1 1）基本型）基本型 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展471.1.計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展（2 2）閉環(huán)控制型）閉環(huán)控制型 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展481.1.計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件的發(fā)展（

25、3 3）標(biāo)準(zhǔn)通用接口型）標(biāo)準(zhǔn)通用接口型 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展被測(cè)信號(hào)被測(cè)信號(hào)并行接口并行接口USBGPIB儀器儀器VXI儀器儀器PXI虛擬儀器虛擬儀器IEEE 1394計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)49用用PC機(jī)儀器板卡機(jī)儀器板卡 代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計(jì)算機(jī)軟件用計(jì)算機(jī)軟件 代替硬件分析電路代替硬件分析電路優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)我們的工作我們的工作2 2 虛擬儀器的開(kāi)發(fā)虛擬儀器的開(kāi)發(fā): : 測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合 1.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展50 催生虛擬儀器的土壤催生虛擬儀器的土壤511.3.2 1.3.2 計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展52測(cè)量分析儀器測(cè)量分析儀器 美國(guó)國(guó)家儀器公司美國(guó)國(guó)家儀器公司(全球最大的計(jì)算機(jī)虛擬儀器生產(chǎn)商全球最大的計(jì)算機(jī)虛擬儀器生產(chǎn)商)http:/ 54 主要傳感器和測(cè)試儀器生產(chǎn)廠商主要傳感器和測(cè)試儀器生產(chǎn)廠商2、振動(dòng)、振動(dòng)/噪聲傳感器噪聲傳感器 丹麥丹麥B&K（振動(dòng)測(cè)量、聲學(xué)測(cè)量領(lǐng)域最富盛名振動(dòng)測(cè)量、聲學(xué)測(cè)量領(lǐng)域最富盛名）http:/ 美國(guó)美國(guó)霍尼威爾霍尼威爾公司（有全球最大公司（有全球最大傳感器傳感器技術(shù)研究中心）技術(shù)研究中心） http:/ 本課程的研究?jī)?nèi)容測(cè)試技術(shù)：測(cè)試過(guò)程中所涉及的測(cè)試?yán)碚?/p>