各種課件測試技術(shù)1章

1、測試技術(shù)主講姓名：尚振東聯(lián)系方式： 河南科技大學(xué)機電學(xué)院測控技術(shù)及儀器教研室School of Mechatronics EngineeringHenan University of Science and Technology機械工程測試技術(shù)韓建海 馬 偉等編著主要參考文獻：韓建海等. 工業(yè)機器人. 華中出版社施文康.余曉芬檢測技術(shù)機工出版社何嶺松工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機工出版社黃長藝.嚴普強機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)機工黃惟公機械工程測試技術(shù)與信號分析重大出版社周生國機械工程測試技術(shù)北理工出版社孫啟國機械工程測試技術(shù)蘭大出版社周浩敏,王睿測試信號處理技術(shù)北航出版社陳杰 黃鴻傳感器與檢測技術(shù)高教出版社彭

2、軍傳感器與檢測技術(shù)西電出版社賈伯年傳感器技術(shù)東南大學(xué)出版社朱自勤傳感器與檢測技術(shù)機械工業(yè)出版社王伯雄測試技術(shù)基礎(chǔ)清華大學(xué)出版社吳正毅測試技術(shù)與測試信號處理清華出版社 課程內(nèi)容： 緒論信號轉(zhuǎn)換與調(diào)理傳感器測試信號分析處理測試系統(tǒng)特性分析計算機測試系統(tǒng)常見機械量的測量機械故障診斷技術(shù)1. 掌握測試技術(shù)的基本理論；2. 熟練掌握常用傳感器及其調(diào)理電路的工作原理、 性能，并能根據(jù)具體測試任務(wù)合理選用；3. 熟練掌握測試系統(tǒng)靜、動態(tài)特性的評價方法和實 現(xiàn)不失真測試的條件，從而制定和優(yōu)化測試方案；4. 具備設(shè)計測試方案、分析和處理測試信號的能力；5. 了解計算機測試系統(tǒng)、機械工程中常見量的測量 方法及機械

3、設(shè)備故障診斷技術(shù)。課程要求： 測試技術(shù)是一門與高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、電子技術(shù)、信息技術(shù)密切相關(guān)的快速發(fā)展的學(xué)科。本教材內(nèi)容新穎、體系嚴謹，以典型案例教學(xué)為主線，貫穿整個理論教學(xué)和實驗教學(xué)的全過程，強化工程實際應(yīng)用，突出學(xué)生能力培養(yǎng)。同時在教學(xué)內(nèi)容上采編了多媒體素材和電子教案。學(xué)習(xí)方法： 教材、課件、電子教案并用理論學(xué)習(xí)實踐學(xué)習(xí)研究學(xué)習(xí)三元并重 本課程是培養(yǎng)學(xué)生解決實際測試問題能力的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強實踐性。學(xué)習(xí)時應(yīng)充分利用課程所開設(shè)實驗。 只有通過足夠的實驗操作，才能得到應(yīng)有的實際的動手能力，才能更好的掌握書本知識。課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源:2.測試技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課件 3.測試技術(shù)網(wǎng)上虛擬實驗室1.測試技術(shù)

4、電子教案結(jié)合項目學(xué)習(xí)： 培養(yǎng)學(xué)生在實踐中對知識融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)和解決實際問題的能力。倉儲模型機械手小車骨外固定器以測試技術(shù)涉及知識為主線，以案例和實驗為手段。 教學(xué)方法： 煤氣包高度測量 橋梁固頻測量 機翼模態(tài)分析 索道檢測 側(cè)重解決課本教學(xué)存在的問題： 1. 測試技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展部分空洞； 2. 傳感器部分沒有實物對象、枯燥無味； 3. 信號分析理論部分深奧、難懂。第1章 緒 論本章學(xué)習(xí)要求：1. 理解測試和測試技術(shù)的概念；2. 掌握測試系統(tǒng)的組成和測試技術(shù)的工程應(yīng)用；3. 了解測試技術(shù)的發(fā)展動態(tài)和課程的主要內(nèi)容與 學(xué)習(xí)方法。第1章 緒 論1.1 測試技術(shù)的基本概念測試技術(shù)是： 國民

5、經(jīng)濟的“倍增器” 科學(xué)研究的“先行官” 現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“戰(zhàn)斗力” 法庭審判的“物化法官”門捷列夫：“科學(xué)是從測量開始的”1.1 測試技術(shù)的基本概念錢學(xué)森：“新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由測量技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成。測量技術(shù)是關(guān)鍵和基礎(chǔ)科學(xué)儀器是信息的源頭科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)英國著名科學(xué)家H.Pavy曾經(jīng)明確指出：“Nothing begets good science like development of a good instrument”（發(fā)展一種好的儀器對于一門科學(xué)的貢獻超過了任何其他事情） 1.1 測試技術(shù)的基本概念 計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。測

6、量是以確定被測對象的量值為目的而進行的實驗過程。試驗是對未知事物探索認識的過程。測試是測量和試驗的綜合。 測試技術(shù)是將被測量轉(zhuǎn)換為可檢測、傳輸、處理、顯示或記錄的量，再與標準量比較的過程。 由完成測量過程中各環(huán)節(jié)的專門設(shè)備組成的系統(tǒng)通常稱為測試系統(tǒng)。 1.1 測試技術(shù)的基本概念1.1 測試技術(shù)的基本概念 測試系統(tǒng)可以是某個大型設(shè)備中的一部分，例如機器人中的力覺、視覺、角位移傳感器是機器人系統(tǒng)中的一部分。 1.1 測試技術(shù)的基本概念 測試系統(tǒng)也可以是專門研制的一種測試儀器，例如圖中所示的生產(chǎn)線上的零件計數(shù)器。 1.1 測試技術(shù)的基本概念 測試系統(tǒng)還可以是一系列儀器的組合，例如圖中所示的齒輪故障測

7、試系統(tǒng)。齒輪故障測試系統(tǒng)由傳感器（壓電傳感器）、中間調(diào)理電路（電荷放大器、信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡等）和信號分析、處理、顯示單元（電腦）等組成。 一般說來，測試系統(tǒng)由傳感器、中間調(diào)理電路和顯示記錄或存儲裝置等三部分組成。 傳感器檢測被測物理量，并將轉(zhuǎn)換成可進一步處理的電參量或電信號；中間調(diào)理電路對傳感器檢測到的信號進行轉(zhuǎn)換處理或經(jīng)A/D變換后用微處理器處理；顯示、記錄或存儲裝置將測量結(jié)果進行顯示、記錄或存儲。1.1 測試技術(shù)的基本概念數(shù)據(jù)分析與處理信息獲取信號轉(zhuǎn)換或電信號電信號或數(shù)字量電參量中間調(diào)理電路顯示記錄存儲傳感器第1章 緒 論1.2 測試技術(shù)的工程應(yīng)用 測試技術(shù)是人類認識和改造客觀世界的

8、基礎(chǔ)；測試技術(shù)的水平，在相當程度上影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度和深度；先進的測試技術(shù)已成為生產(chǎn)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。 （1）機械手、機器人中的傳感器 轉(zhuǎn)動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺 傳感器、接近覺距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅 覺傳感器。 1. 機電工程中的應(yīng)用 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。密歇根大學(xué)的機械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機器狗（2）AGV自動送貨車 超聲波測距傳感器，判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器，控制運動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工AGV模型密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠 切削力傳感器，

9、加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關(guān)傳感器等。（3）生產(chǎn)加工過程監(jiān)測 2. 流程工業(yè)設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控 在電力、冶金、化工、石化等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運行狀態(tài)直接關(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)。 石化企業(yè)輸油管道、儲油罐等壓力容器破損和泄露檢測。3. 產(chǎn)品質(zhì)量測量 在汽車、機床等設(shè)備，電機、發(fā)動機等零部件出廠時，必須對其性能質(zhì)量進行測量和出廠檢驗。 圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。通過對抽樣汽車的測試，工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。汽車扭距測量機床加工精度測量4. 樓宇控制與安全防護 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)運行的經(jīng)濟性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用了許多測試技術(shù)，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電梯運行狀況。 圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調(diào)控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器5. 家庭與辦公自動化 在家電產(chǎn)品和辦公自動化產(chǎn)品設(shè)計中，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。全自動洗衣機中的傳感器：衣物重量傳