第一講_緒論2014

1、湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院丁善婷丁善婷Tel: 156-2390-2218QQ: 448-200-671湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 凡存在之物，必以一定的量存在。 當(dāng)你能測(cè)量你在談及的事物并將它用數(shù)字表達(dá)時(shí)，你對(duì)它便是有所了解的；而當(dāng)你不能測(cè)量它，不能將它用數(shù)字表達(dá)時(shí)，你的知識(shí)是貧瘠的且不能令人滿(mǎn)意的。 開(kāi)爾文湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院測(cè)試測(cè)試 Measurement and Test，具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量 測(cè)試提供了有關(guān)物理變量和過(guò)程的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)測(cè)試提供了

2、有關(guān)物理變量和過(guò)程的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的定量信息，測(cè)量是重新認(rèn)識(shí)客觀世界的工具，的定量信息，測(cè)量是重新認(rèn)識(shí)客觀世界的工具，是一切研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。是一切研究、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)原理框圖被測(cè)對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)顯示與記錄湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院課程內(nèi)容：課程內(nèi)容： 本課程主要介紹工程領(lǐng)域中常見(jiàn)物理量本課程主要介紹工程領(lǐng)域中常見(jiàn)物理量( (應(yīng)變、位移、加速度、應(yīng)變、位移、加速度、溫度、壓力等溫度、壓力等）的測(cè)量原理和信號(hào)分析方法。）的測(cè)量原理和信號(hào)分析方法。內(nèi)容如下內(nèi)容如下測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)湖北工

3、業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 任務(wù)任務(wù)： 使學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本基礎(chǔ)理論、常用傳感器的使學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本基礎(chǔ)理論、常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、特性及其應(yīng)用、以及常見(jiàn)信號(hào)處理方法。工作原理、結(jié)構(gòu)、特性及其應(yīng)用、以及常見(jiàn)信號(hào)處理方法。 目的：目的： 1. 1. 具有選擇傳感器的能力；具有選擇傳感器的能力； 2. 2. 具有組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的能力；具有組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的能力； 3. 3. 對(duì)測(cè)試系統(tǒng)中的技術(shù)問(wèn)題具有一定的處理能力。對(duì)測(cè)試系統(tǒng)中的技術(shù)問(wèn)題具有一定的處理能力。教學(xué)任務(wù)及目的教學(xué)任務(wù)及目的湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院實(shí)踐性強(qiáng)實(shí)踐性強(qiáng)課程特點(diǎn)：課程特點(diǎn)： 期望逐步解

4、決側(cè)重課本教學(xué)中存在的一些問(wèn)題：期望逐步解決側(cè)重課本教學(xué)中存在的一些問(wèn)題：1.1.檢測(cè)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展部分空洞；技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展部分空洞；2.2.傳感器部分沒(méi)有實(shí)物對(duì)象、枯燥無(wú)味；傳感器部分沒(méi)有實(shí)物對(duì)象、枯燥無(wú)味；3.3.信號(hào)分析理論部分深?yuàn)W、難懂。信號(hào)分析理論部分深?yuàn)W、難懂。教學(xué)方法：教學(xué)方法： 理論教學(xué)理論教學(xué)案例教學(xué)案例教學(xué) 三者結(jié)合三者結(jié)合實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐教學(xué)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜 單元單元系統(tǒng)系統(tǒng)靜態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) 特殊特殊一般一般湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院1 1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 本課程是一門(mén)工程性、應(yīng)用性都非常強(qiáng)的課程，學(xué)生必須完成本課程規(guī)定的實(shí)本課程是一門(mén)工程性

5、、應(yīng)用性都非常強(qiáng)的課程，學(xué)生必須完成本課程規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，否則不能參加期末考試。（驗(yàn)，否則不能參加期末考試。（6 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)）2 2作業(yè)作業(yè): : 通過(guò)作業(yè)來(lái)加深對(duì)教材內(nèi)容的理解、掌握和運(yùn)用。學(xué)生應(yīng)按時(shí)完成規(guī)定的作業(yè)。通過(guò)作業(yè)來(lái)加深對(duì)教材內(nèi)容的理解、掌握和運(yùn)用。學(xué)生應(yīng)按時(shí)完成規(guī)定的作業(yè)。3 3考試：考試： 期中考試，開(kāi)卷隨堂考試期中考試，開(kāi)卷隨堂考試 期末采用閉卷考試方法，考試時(shí)間期末采用閉卷考試方法，考試時(shí)間2 2小時(shí)。小時(shí)。 課程總成績(jī)由期中考試成績(jī)、期末考試成績(jī)和平時(shí)考查成績(jī)（作業(yè)和實(shí)驗(yàn)）合課程總成績(jī)由期中考試成績(jī)、期末考試成績(jī)和平時(shí)考查成績(jī)（作業(yè)和實(shí)驗(yàn)）合成。其中考試成績(jī)占成。其中考試成績(jī)

6、占40%40%，期中考試占期中考試占30%30%，平時(shí)考查成績(jī)占，平時(shí)考查成績(jī)占30%30%。4.4.出勤情況出勤情況 無(wú)故缺課無(wú)故缺課1/31/3，期末取消考試資格。事、病假需提前請(qǐng)假。，期末取消考試資格。事、病假需提前請(qǐng)假。課程安排及要求課程安排及要求湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院名稱(chēng)編著者出版社出版日期參考書(shū)傳感器原理及工程應(yīng)用郁有文西安電子科技大學(xué)出版社2000參考書(shū)傳感器原理及應(yīng)用王化祥天津大學(xué)出版社2000參考書(shū)目參考書(shū)目機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)參考書(shū)機(jī)械工業(yè)出版社黃長(zhǎng)藝1984機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）王伯雄清華大學(xué)出版社2006參考書(shū)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)參考書(shū)熊詩(shī)波黃長(zhǎng)藝機(jī)械

7、工業(yè)出版社2006使用方向湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院學(xué)習(xí)網(wǎng)站http:/ 華中科技大學(xué)國(guó)家精品課程 工程測(cè)試技術(shù)何嶺松http:/ 東南大學(xué)國(guó)家精品課程 機(jī)械工程測(cè)試與控制技術(shù) http:/ 測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念l 檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用檢測(cè)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用l 工業(yè)檢測(cè)技術(shù)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)技術(shù)涉及的內(nèi)容l 測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成l 傳感器傳感器l 傳感器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第一章第一章 緒論緒論湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院被測(cè)信息：被測(cè)信息：傳感器、檢測(cè)儀器、檢測(cè)裝置、測(cè)試系統(tǒng)傳感器、檢測(cè)儀器、檢

8、測(cè)裝置、測(cè)試系統(tǒng)全部操作：全部操作：檢測(cè)過(guò)程：檢測(cè)過(guò)程：信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)顯示、信號(hào)輸出信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)顯示、信號(hào)輸出物理量（光、電、力、熱、磁、聲、物理量（光、電、力、熱、磁、聲、）被測(cè)對(duì)象：被測(cè)對(duì)象： 宇宙萬(wàn)物（固液氣體、動(dòng)物、植物、天體宇宙萬(wàn)物（固液氣體、動(dòng)物、植物、天體 ）檢測(cè)器具：檢測(cè)器具：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、） 測(cè)試測(cè)試系統(tǒng)（系統(tǒng)（檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)/ /測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)）系統(tǒng)）1.1測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 定義：確定被測(cè)對(duì)象的定義：確定被測(cè)對(duì)象的屬性屬性和和量值量值為目的的全部操作為目的的全部操作湖北工業(yè)

9、大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院測(cè)試系統(tǒng)概念（測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)概念（測(cè)試系統(tǒng)/ /測(cè)量系統(tǒng)）測(cè)量系統(tǒng)） 測(cè)試技術(shù)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的一部分，主要研究各種測(cè)試技術(shù)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的一部分，主要研究各種物理量的測(cè)量原理物理量的測(cè)量原理和和信信號(hào)分析處理號(hào)分析處理方法。方法。 測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，它所研究的內(nèi)容是測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，它所研究的內(nèi)容是信息的提取信息的提取與處理與處理的理論、方法和技術(shù)。的理論、方法和技術(shù)。1.1 測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 科學(xué)僅僅是在人們懂得了測(cè)量才開(kāi)始的科學(xué)僅僅是在人們懂得了測(cè)量才開(kāi)始的 門(mén)捷列夫Mendelyeev,Dmitry Ivano

10、vich 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 信息信息 是指客觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。是指客觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。 如：天氣較冷、某處地震、刀具發(fā)生了磨損、李四病了。 信號(hào)信號(hào) 是指信息的表現(xiàn)形式。是指信息的表現(xiàn)形式。 如：刀具磨損，切削力會(huì)加大；李四病了，可能會(huì)發(fā)燒；等等。1.1 測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 檢測(cè)技術(shù)是進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)測(cè)量必不可少檢測(cè)技術(shù)是進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)測(cè)量必不可少的手段，起著人的感官的作用。的手段，起著人的感官的作用。簡(jiǎn)單的測(cè)試系統(tǒng)可以只有簡(jiǎn)單的測(cè)試系統(tǒng)可以只有一個(gè)模塊，如玻璃管溫

11、度一個(gè)模塊，如玻璃管溫度計(jì)。它直接將被測(cè)溫度變計(jì)。它直接將被測(cè)溫度變化轉(zhuǎn)化為液面示值。沒(méi)有化轉(zhuǎn)化為液面示值。沒(méi)有電量轉(zhuǎn)換和分析電路，很電量轉(zhuǎn)換和分析電路，很簡(jiǎn)單，但精度低，無(wú)法實(shí)簡(jiǎn)單，但精度低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化?，F(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。 為提高測(cè)量精度和自動(dòng)為提高測(cè)量精度和自動(dòng)化程度，以便于和其它化程度，以便于和其它環(huán)節(jié)一起構(gòu)成自動(dòng)化裝環(huán)節(jié)一起構(gòu)成自動(dòng)化裝置，通常先將被測(cè)物理置，通常先將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量，再對(duì)電量轉(zhuǎn)換為電量，再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理和輸出。信號(hào)進(jìn)行處理和輸出。1.1 測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院例：曹沖稱(chēng)象例：曹沖稱(chēng)象方法：比較法；方法：

12、比較法；裝置：船、石頭、小秤；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測(cè)量，得到：檢查、測(cè)量，得到： 定性、定量的結(jié)果。定性、定量的結(jié)果。1.1測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象：被測(cè)信息被測(cè)信息：檢測(cè)器具檢測(cè)器具：操作過(guò)程操作過(guò)程：室內(nèi)空氣室內(nèi)空氣溫度溫度溫度傳感器溫度傳感器 - 熱電阻、熱電偶熱電阻、熱電偶空氣空氣 熱敏電阻熱敏電阻 電信號(hào)電信號(hào) 處理處理 顯示顯示空調(diào)機(jī)空調(diào)機(jī)1.1測(cè)試系統(tǒng)的基本概念測(cè)試系統(tǒng)的基本概念 被測(cè)對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)顯示與記錄湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 工

13、業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn) 倍增器倍增器 科學(xué)研究科學(xué)研究 先行官先行官 社社 會(huì)會(huì) 物化法官物化法官 軍軍 事事 戰(zhàn)斗力戰(zhàn)斗力1.2測(cè)試技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用測(cè)試技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域在美國(guó)：檢測(cè)技術(shù)占在美國(guó)：檢測(cè)技術(shù)占4%4%，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)66%66%工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院測(cè)試系統(tǒng)的工程應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)的工程應(yīng)用 在工程領(lǐng)域，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制等，在工程領(lǐng)域，科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控

14、制等，都離不開(kāi)檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用涉及到航天、機(jī)械、電力、石化都離不開(kāi)檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用涉及到航天、機(jī)械、電力、石化和海洋運(yùn)輸?shù)让恳粋€(gè)工程領(lǐng)域。和海洋運(yùn)輸?shù)让恳粋€(gè)工程領(lǐng)域。 工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院1)1)工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用 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)傳感器、熱覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器。 在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，測(cè)試環(huán)節(jié)起著系

15、統(tǒng)感官的作用，是其重在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，測(cè)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)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 生產(chǎn)加工過(guò)程監(jiān)測(cè)生產(chǎn)加工過(guò)程監(jiān)測(cè) 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(chǎng)密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠(chǎng)工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院2)2)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

16、在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)流程。通常建立流程。通常建立2424小時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。小時(shí)在線(xiàn)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漏檢測(cè)和泄漏檢測(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(chǎng)陽(yáng)邏電廠(chǎng)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(chǎng)荊門(mén)電廠(chǎng)200MW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(chǎng)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)青山熱電廠(chǎng)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)沙角電廠(chǎng)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)沙角電廠(chǎng)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)查詢(xún)系

17、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)工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院3)3)產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量 在汽車(chē)、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠(chǎng)時(shí)，必須對(duì)在汽車(chē)、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠(chǎng)時(shí)，必須對(duì)其性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠(chǎng)檢驗(yàn)。其性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠(chǎng)檢驗(yàn)。 汽車(chē)出廠(chǎng)檢驗(yàn)原理框圖，測(cè)量參數(shù)包括潤(rùn)汽車(chē)出廠(chǎng)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、燃油壓力及發(fā)動(dòng)滑油溫度、冷卻水溫度、

18、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，工程機(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。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)量工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院在線(xiàn)檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位在線(xiàn)檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位.湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院鼠標(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)軟驅(qū):速度速度,位置伺服位置伺服4)PC4)PC機(jī)

19、中的測(cè)試技術(shù)應(yīng)用機(jī)中的測(cè)試技術(shù)應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院5 5）測(cè)試技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用日新月異）測(cè)試技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用日新月異發(fā)動(dòng)機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)：向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息，）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息， 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制 溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等 汽車(chē)傳感器：汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容汽車(chē)傳感器：汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容 普通轎車(chē)：約安

20、裝普通轎車(chē)：約安裝幾十到近百只幾十到近百只傳感器，傳感器， 豪華轎車(chē)：傳感器數(shù)量可多達(dá)豪華轎車(chē)：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只二百余只。 底底 盤(pán)：盤(pán)：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等 車(chē)速、踏板、加速度、節(jié)氣門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車(chē)速、踏板、加速度、節(jié)氣門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫 車(chē)車(chē) 身：身：提高汽車(chē)的安全性、可靠性和舒適性等提高汽車(chē)的安全性、可靠性和舒適性等 溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車(chē)速、測(cè)距、圖象等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車(chē)速、測(cè)距、圖象等 工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)-倍增器倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖

21、北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 科學(xué)研究的先行官科學(xué)研究的先行官 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者諾貝爾獎(jiǎng)獲得者R. R. Ernst說(shuō)說(shuō)“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來(lái)越依靠尖端儀器的發(fā)展步越來(lái)越依靠尖端儀器的發(fā)展” 俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫指出俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫指出“科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的的” 近近8080年來(lái)，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得年來(lái)，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者達(dá)者達(dá)3838人人科學(xué)研究先行官科學(xué)研究先行官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力 1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)年海灣戰(zhàn)爭(zhēng) 精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占精確制

22、導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占8% 2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng) 90% 1994年美國(guó)防部建立自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局年美國(guó)防部建立自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局立體作戰(zhàn)立體作戰(zhàn)軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來(lái)單兵作戰(zhàn)武器美軍研制的未來(lái)單兵作戰(zhàn)武器-OICW 夜視瞄準(zhǔn)夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測(cè)距激光測(cè)距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射20mm20mm高爆彈時(shí)，激光測(cè)距儀可將高爆彈時(shí)，激光測(cè)距儀可將目標(biāo)的距離信息自動(dòng)傳輸至高爆彈的爆炸引信，以精確的設(shè)定引爆時(shí)間。目標(biāo)的距離

23、信息自動(dòng)傳輸至高爆彈的爆炸引信，以精確的設(shè)定引爆時(shí)間。軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院美國(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-NMD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1.1.地基攔截器地基攔截器2.2.早期預(yù)警系統(tǒng)早期預(yù)警系統(tǒng)3.3.前沿部署前沿部署( (如雷達(dá)）如雷達(dá)）4.4.管理與控制系統(tǒng)管理與控制系統(tǒng)5. 5. 衛(wèi)星紅外線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星紅外線(xiàn)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)敵探測(cè)和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；彈的飛行軌道；攔截器：能識(shí)別真假?gòu)棓r截器：能識(shí)別真假?gòu)楊^，敵友方頭，敵友方軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力湖北工業(yè)

24、大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測(cè)控飛行器測(cè)控 - 檢測(cè)飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱檢測(cè)飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱 火箭測(cè)控火箭測(cè)控 - 檢測(cè)火箭狀況、姿態(tài)、軌跡檢測(cè)火箭狀況、姿態(tài)、軌跡 軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院“阿波羅阿波羅10”：火箭部分火箭部分-2077個(gè)傳感器個(gè)傳感器飛船部分飛船部分-1218個(gè)傳感器個(gè)傳感器檢測(cè)參數(shù)檢測(cè)參數(shù)-加速度、溫度、壓力、加速度、溫度、壓力、 振動(dòng)、流量、應(yīng)變、振動(dòng)、流量、應(yīng)變、 聲學(xué)等聲學(xué)等神州飛船：神州飛船：185臺(tái)（套）儀器裝置臺(tái)（套）儀器裝置軍事戰(zhàn)

25、斗力軍事戰(zhàn)斗力湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院“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(cè)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)環(huán)境污染 識(shí)別指紋、假鈔識(shí)別指紋、假鈔 查服違禁藥物查服違禁藥物 偵破刑事案件偵破刑事案件物化法官物化法官教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)氣象預(yù)報(bào)氣象預(yù)報(bào)大地測(cè)繪大地測(cè)繪災(zāi)情預(yù)報(bào)災(zāi)情預(yù)報(bào)交通指揮交通指揮涵蓋涵蓋 吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院檢測(cè)技術(shù)在海嘯預(yù)報(bào)中的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在海嘯預(yù)報(bào)中的應(yīng)用海浪振動(dòng)海浪振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)浮標(biāo)浮標(biāo)深海地溝深海地溝物化法官物化法官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院測(cè)試技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增測(cè)試

26、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(dòng)對(duì)焦數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦-紅外測(cè)距傳感器紅外測(cè)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(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)-光敏電阻光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶電話(huà)、麥克風(fēng)：話(huà)音轉(zhuǎn)換電話(huà)、麥克風(fēng)：話(huà)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(cè)遙控接收：紅外檢測(cè)-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(duì)講、可視電話(huà)：圖像獲取可視對(duì)講

27、、可視電話(huà)：圖像獲取-面陣面陣CCDCCD掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線(xiàn)陣線(xiàn)陣CCDCCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)-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(cè)電子血壓計(jì)：血壓檢測(cè) - - 壓力傳感器壓力傳感器血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀 - - 離子傳感器離子傳感器物化法官物化法官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院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

28、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)器物化法官物化法官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院家庭與辦公自動(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

29、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)用了傳感器和檢測(cè)技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。和檢測(cè)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器，透光率光傳感器( (洗凈度洗凈度) ) 液位傳感器，液位傳感器，電阻傳感器電阻傳感器( (衣物烘干檢衣物烘干檢測(cè)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物化法官物化法官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院其他應(yīng)用其他應(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)物化

30、法官物化法官湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 測(cè)量過(guò)程一方面是采集和表達(dá)被測(cè)物理量，另一方面是與標(biāo)準(zhǔn)做比較。測(cè)量數(shù)值應(yīng)與一定的標(biāo)準(zhǔn)緊密相連。1.3工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容 xNX dd上述兩式是測(cè)量定義的數(shù)學(xué)表達(dá)。該測(cè)量應(yīng)滿(mǎn)足以下基本條件才可實(shí)施：1. 被測(cè)量必須有明確的定義；2. 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)必須通過(guò)協(xié)議事先確定。湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 彼此相互獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或基本標(biāo)準(zhǔn)基本標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)際計(jì)量大會(huì)（CFPM）定義了7個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際單位制 （SI）1.3工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容 量的名稱(chēng)量綱SI單位單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度L米m質(zhì)量M千克

31、kg時(shí)間T秒s溫度開(kāi)爾文K電流I安培A光強(qiáng)J坎德拉cd物質(zhì)的量N摩爾mol湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院國(guó)際單位制的導(dǎo)出單位（P9-10）1. 用基本單位表示的SI導(dǎo)出單位2. 具有專(zhuān)門(mén)名稱(chēng)的SI導(dǎo)出單位3. 專(zhuān)用名稱(chēng)單位表示的導(dǎo)出單位1.3工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院1）熱工量：）熱工量：溫度溫度t（ 、K、 ） 例：例：0 等于等于32 ， 20 等于等于68 ， 100 等于等于212 壓力（壓強(qiáng)）壓力（壓強(qiáng)）p（Pa）、壓差）、壓差 p 、真空度、流量、真空度、流量q（t、m 3 ）、流速）、流速v（m/s）、物位、液位）、物

32、位、液位h（m）2）機(jī)械量：）機(jī)械量：直線(xiàn)位移直線(xiàn)位移x（m）、角位移）、角位移、速度、加速度、速度、加速度a（ m/s2） 、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n（r/min）、應(yīng)變）、應(yīng)變 （ m/m ）、力矩）、力矩T（Nm）、振動(dòng)、噪聲、質(zhì)量）、振動(dòng)、噪聲、質(zhì)量（重量）（重量）m（kg、t）3）幾何量）幾何量 長(zhǎng)度、厚度、角度、直徑、間距、形狀、粗糙度、長(zhǎng)度、厚度、角度、直徑、間距、形狀、粗糙度、 硬度、材料缺陷等硬度、材料缺陷等1.3工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院4）物體的性質(zhì)和成分量：）物體的性質(zhì)和成分量：空氣的濕度（絕對(duì)、相對(duì)）、氣體的化學(xué)成分、濃度、液體

33、的粘度、空氣的濕度（絕對(duì)、相對(duì)）、氣體的化學(xué)成分、濃度、液體的粘度、濁度、透明度、物體的顏色濁度、透明度、物體的顏色5）狀態(tài)量：）狀態(tài)量： 工作機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（啟停等）、生產(chǎn)設(shè)備的異常狀態(tài)（超溫、過(guò)工作機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（啟停等）、生產(chǎn)設(shè)備的異常狀態(tài)（超溫、過(guò)載、泄漏、變形、磨損、堵塞、斷裂等）載、泄漏、變形、磨損、堵塞、斷裂等）6)電工量電工量（U、I、f、R、Z、E、B 在電工、電子等課程中講授，大多數(shù)在電工、電子等課程中講授，大多數(shù)不屬于本課程的范圍。）不屬于本課程的范圍。）1.3工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容工業(yè)檢測(cè)涉及的內(nèi)容 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院 一般說(shuō)來(lái)，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間

34、變換裝置和顯示記錄裝置三一般說(shuō)來(lái)，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。部分組成。 傳感器傳感器將被測(cè)物理量將被測(cè)物理量( (如噪聲如噪聲, ,溫度溫度) ) 檢出并轉(zhuǎn)換為電量，中間變換檢出并轉(zhuǎn)換為電量，中間變換裝置對(duì)接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)裝置對(duì)接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/DA/D變換后用軟件進(jìn)變換后用軟件進(jìn)行行信號(hào)分析信號(hào)分析，顯示記錄裝置則將測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)，提供給觀察者或其，顯示記錄裝置則將測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)，提供給觀察者或其它自動(dòng)控制裝置。它自動(dòng)控制裝置。 測(cè)試系統(tǒng)組成測(cè)試系統(tǒng)組成1.4測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院

35、湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院力力位移位移 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 筆式記錄儀筆式記錄儀光線(xiàn)示波器光線(xiàn)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(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)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(shí)信號(hào)分析儀實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀 電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī) 被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象 傳感器傳感器 中間變換中間變換測(cè)量裝置測(cè)量裝置 顯示及顯示及 記錄裝置記錄裝置

36、 信號(hào)分析信號(hào)分析處理裝置處理裝置 激發(fā)裝置激發(fā)裝置 1.4測(cè)試系統(tǒng)的組成測(cè)試系統(tǒng)的組成 被測(cè)對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)顯示與記錄湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院傳感器定義傳感器定義傳感器作用傳感器作用傳感器組成傳感器組成傳感器分類(lèi)傳感器分類(lèi)1.5傳感器傳感器 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB7665-87）中傳感器（Transducer/Sensor）的定義：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置?？捎幂敵鲂盘?hào)的器件或裝置。傳感器是測(cè)量裝置，能完成檢測(cè)任務(wù)；輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可能是化

37、學(xué)量、生物量等；輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量；傳感器名稱(chēng)：變送器、變換器、探測(cè)器、敏感元件、換能器、一次儀表、探頭等傳感器功用：一感二傳,即感受被測(cè)信息,并傳送出去。V、I、f、P傳感器的定義傳感器的定義湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院外界刺激人的五官傳感器大腦計(jì)算機(jī)骨骼和肌肉執(zhí)行機(jī)構(gòu)神經(jīng)機(jī)器人通訊神經(jīng)通訊現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)：信息采集、傳輸與處理技術(shù)分別應(yīng)用到傳感技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成了信息技術(shù)系統(tǒng)中的“感官”、“神經(jīng)”、“大腦”1.5傳感器傳感器 傳感器的作用傳感器的作用湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院輔

38、助電源敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測(cè)量電量敏感元件是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器的組成傳感器的組成湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院由于空間的限制或者其他原因,轉(zhuǎn)換電路常裝入電箱中。然而，因?yàn)椴簧賯鞲衅饕谕ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)換電路后才能輸出電信號(hào)，從而決定了轉(zhuǎn)換電路是傳感器的組成環(huán)節(jié)之一。 最簡(jiǎn)單的傳感器由一個(gè)敏感元件(兼轉(zhuǎn)換元件)組成，它感受被測(cè)量時(shí)直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件

39、組成，沒(méi)有轉(zhuǎn)換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質(zhì)量塊m是敏感元件，壓電片（塊）是轉(zhuǎn)換元件。有些傳感器，轉(zhuǎn)換元件不只一個(gè)，要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換。實(shí)際上，有些傳感器很簡(jiǎn)單，有些則較復(fù)雜，大多數(shù)是開(kāi)環(huán)系開(kāi)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)，也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)。傳感器的組成傳感器的組成熱電偶?jí)弘娂铀俣葌鞲衅鳉怏w壓力傳感器湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院1、按傳感器的工作機(jī)理，分為物理型、化學(xué)型、生物型等 2、按構(gòu)成原理，結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類(lèi) 3、根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器4、按照物理原理分類(lèi)：十種 5、按照傳感器的用途分類(lèi) ：位移、壓力、振動(dòng)、溫度傳感器7、根據(jù)傳感器輸

40、出信號(hào)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 6、根據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程可逆與否 ：?jiǎn)蜗蚝碗p向8、根據(jù)傳感器使用電源與否：有源傳感器和無(wú)源傳感器 傳感器的分類(lèi)傳感器的分類(lèi)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院結(jié)構(gòu)型傳感器：依賴(lài)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換利用物理學(xué)中場(chǎng)的定律構(gòu)成的，包括動(dòng)力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律，電磁場(chǎng)的電磁定律等。這類(lèi)傳感器的特點(diǎn)是傳感器的工作原理是以傳感器中元件相對(duì)位置變化引起場(chǎng)的變化為基礎(chǔ)，而不是以材料特性變化為基礎(chǔ)。 物性型傳感器：依賴(lài)敏感元件的物理特性的變化實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換利用物質(zhì)定律構(gòu)成的,如虎克定律、歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀性質(zhì)的法則。這種法則，大多數(shù)是以物質(zhì)本身的常數(shù)形式給出。這些常數(shù)的大

41、小，決定了傳感器的主要性能。因此，物性型傳感器的性能隨材料的不同而異。如，光電管，它利用了物質(zhì)法則中的外光電效應(yīng)。所有半導(dǎo)體傳感器，以及所有利用各種環(huán)境變化而引起的金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、合金等性能變化的傳感器，都屬于物性型傳感器。 傳感器的分類(lèi)傳感器的分類(lèi)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院能量控制型傳感器：在信息變化過(guò)程中，傳感器將從被測(cè)對(duì)象獲取的信息能量用于調(diào)制或控制外部激勵(lì)源，使外部激勵(lì)源的部分能量載運(yùn)信息而形成輸出信號(hào)，這類(lèi)傳感器必須由外部提供激勵(lì)源，如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于這一類(lèi)傳感器?；趹?yīng)變電阻效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、熱阻效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等的傳感器也屬于此類(lèi)傳感

42、器。 傳感器的分類(lèi)傳感器的分類(lèi)能量轉(zhuǎn)換型傳感器：又稱(chēng)有源型或發(fā)生器型，傳感器將從被測(cè)對(duì)象獲取的信息能量直接轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)能量，主要由能量變換元件構(gòu)成，它不需要外電源。如基于壓電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)等的傳感器都屬于此類(lèi)傳感器。湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院按照物理原理分類(lèi)：按照物理原理分類(lèi)：l電參量式傳感器：電阻式、電感式、電容式等； l磁電式傳感器：磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等； l壓電式傳感器：聲波傳感器、超聲波傳感器； l光電式傳感器：一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤(pán)式、光導(dǎo)纖維式、紅外式、攝像式等；l氣電式傳感器：電位器式、應(yīng)變式； l熱電式傳感器：熱電偶、熱電阻；

43、 l波式傳感器：超聲波式、微波式等；l射線(xiàn)式傳感器：熱輻射式、射線(xiàn)式；l半導(dǎo)體式傳感器：霍耳器件、熱敏電阻；l其他原理的傳感器：差動(dòng)變壓器、振弦式等。 有些傳感器的工作原理具有兩種以上原理的復(fù)合形式,如不少半導(dǎo)體式傳感器，也可看成電參量式傳感器。 傳感器的分類(lèi)傳感器的分類(lèi)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院v 開(kāi)發(fā)新型傳感器開(kāi)發(fā)新型傳感器 v 開(kāi)發(fā)新材料開(kāi)發(fā)新材料 v 新工藝的采用新工藝的采用 v 集成化、多功能化集成化、多功能化v 智能化智能化 開(kāi)展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)傳感器的新開(kāi)展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)傳感器的新材料和新工藝；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化材料和新工藝；實(shí)現(xiàn)傳感器

44、的集成化與智能化1.6傳感器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器及檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1 1、傳感器方面、傳感器方面 可拍照的手機(jī)湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院傳感器的工作機(jī)理是基于各種效應(yīng)和定律，由此啟發(fā)人們進(jìn)一步探索具有新效應(yīng)的敏感功能材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型傳感器件物性型傳感器件，這是發(fā)展高性能、多功能、低成本和小型化高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展得較早，目前日趨成熟。結(jié)構(gòu)型傳感器結(jié)構(gòu)型傳感器，一般說(shuō)它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積偏結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積偏大，價(jià)格偏高大，價(jià)格偏高。物性型傳感器大致與之相反，具有不少誘人的優(yōu)點(diǎn)，加之過(guò)去發(fā)展也不夠。世界各國(guó)都在物

45、性型傳感器方面投入大量人力、物力加強(qiáng)研究，從而使它成為一個(gè)值得注意的發(fā)展動(dòng)向。 開(kāi)發(fā)新型傳感器開(kāi)發(fā)新型傳感器新型傳感器包括：采用新原理；填補(bǔ)傳感器空白；仿生傳感器等方面。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湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)，由于材料科學(xué)的進(jìn)步，人們?cè)谥圃鞎r(shí)，可任意控制它們的成分，從而設(shè)計(jì)制造出用于各種傳感器的功能材料。用復(fù)雜材料來(lái)制造性能更加良好的傳感器是今后的發(fā)展方向之一。開(kāi)發(fā)新材料開(kāi)發(fā)新材料（1）半導(dǎo)體敏感材料（2）陶瓷材料 （3）磁性材料 （4）智能

46、材料如，半導(dǎo)體氧化物可以制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感器材料的重大突破，用它研制的傳感器與傳統(tǒng)的相比有突出的特點(diǎn)。有機(jī)材料作為傳感器材料的研究，引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大興趣。湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院在發(fā)展新型傳感器中，離不開(kāi)新工藝的采用。新工藝的含義范圍很廣，這里主要指與發(fā)展新型傳感器聯(lián)系特別密切的微細(xì)加工技術(shù)。該技術(shù)又稱(chēng)微機(jī)械加工技術(shù)，是近年來(lái)隨著集成電路工藝發(fā)展起來(lái)的，它是離子束、電子束、分子束、激光束和化學(xué)刻蝕等用于微電子加工的技術(shù)，目前已越來(lái)越多地用于傳感器領(lǐng)域。 新工藝的采用新工藝的采用例如利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出壓阻式傳感器，利用

47、薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器，日本橫河公司利用各向異性腐蝕技術(shù)進(jìn)行高精度三維加工，在硅片上構(gòu)成孔、溝棱錐、半球等各種開(kāi)頭，制作出全硅諧振式壓力傳感器。湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院集成化、多功能化集成化、多功能化同一功能的多元件并列化，即將同一類(lèi)型的單個(gè)傳感元件用集成工藝在同一平面上排列起來(lái)，如CCD圖像傳感器。多功能一體化，即將傳感器與放大、運(yùn)算以及溫度補(bǔ)償?shù)拳h(huán)節(jié)一體化，組裝成一個(gè)器件。把多個(gè)功能不同的傳感元件集成在一起，除可同時(shí)進(jìn)行多種參數(shù)的測(cè)量外，還可對(duì)這些參數(shù)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合處理和評(píng)價(jià)，可反映出被測(cè)系統(tǒng)的整體狀態(tài)。 為同時(shí)測(cè)量幾種不同被測(cè)參數(shù)，可將幾種不同的傳感器元件復(fù)合在一起，作成集成塊。例如一種溫、氣、濕三功能陶瓷傳感器已經(jīng)研制成功。湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院智能化智能化對(duì)外界信息具有檢測(cè)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷邏輯判斷、自診斷自診斷和自適應(yīng)自適應(yīng)能力的集成一體化多功能傳感器，這種傳感器具有與主機(jī)互相對(duì)話(huà)的功能，可以自行選擇最佳方案，能將已獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分割處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高速度、