1、山東科技大學機電工程學院山東科技大學機電工程學院田和強田和強測試技術與信號處理測試技術與信號處理2021-12-161測試技術與信號處理測試技術與信號處理課程概述：課程概述： 本本課程是骨干專業基礎課，理論性強（工程數學：積分課程是骨干專業基礎課，理論性強（工程數學：積分變換和概率論；課程：控制技術和電工技術）。變換和概率論；課程：控制技術和電工技術）。 主要主要介紹機械工程中常見物理量介紹機械工程中常見物理量( (壓力、應變、位移、加壓力、應變、位移、加速度、溫度等速度、溫度等）的測試與信號處理。著重測試技術的）的測試與信號處理。著重測試技術的基本原理、基本原理、方法、系統組成，以及對測試信

2、號的分析和數據處理方法方法、系統組成，以及對測試信號的分析和數據處理方法。內容如下內容如下2021-12-162測試技術與信號處理測試技術與信號處理測試技術的測試技術的基礎知識基礎知識常用傳感器與常用傳感器與信號轉換電路信號轉換電路應用應用：常用：常用機械量的測試方法機械量的測試方法（力、位移、（力、位移、振動振動等）等）信號分析基礎信號分析基礎（1，7章章）主要內容測試系統的特性測試系統的特性（2章）章）常用傳感器常用傳感器（3章）章）信號轉換電路信號轉換電路（4章）章）課程內容章節安排2021-12-163測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論理論部分（課堂講授，理論部分（課堂講授，

3、3030學時）學時）實驗部分（三次實驗，實驗部分（三次實驗，6 6學時）學時）兩部分兩部分（9章）章）信號的記錄信號的記錄（5章）章）了解內容信號的干擾及抑制信號的干擾及抑制（6章）章）計算機輔助測試（計算機輔助測試（8章）章）2021-12-164測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論課程內容章節安排緒緒 論論1.1 測試測試技術與信號處理的技術與信號處理的基本概念基本概念1.2 測試測試技術與信號處理的技術與信號處理的地位地位和應用和應用1.4 測試技術的發展趨勢測試技術的發展趨勢1.3 測試系統的組成測試系統的組成1.5本課程的特點和學習方法本課程的特點和學習方法2021-12-1

4、65測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒緒 論論學習目標學習目標 1 1、掌握測試的概念；、掌握測試的概念； 2 2、了解測試系統的構成；、了解測試系統的構成； 3 3、了解測試系統的發展方向。、了解測試系統的發展方向。學習重點和難點學習重點和難點：測試系統的構成：測試系統的構成2021-12-16測試技術與信號處理測試技術與信號處理6緒論緒論 測量測量把被測對象中的某把被測對象中的某種信息測試出來，種信息測試出來，并加以量度，是以并加以量度，是以確定對象的屬性和確定對象的屬性和量值為目的的操作量值為目的的操作測試技術測試技術 試驗試驗通過某種人為的方法通過某種人為的方法，把被測系統所存在，

5、把被測系統所存在的某種信息，通過專的某種信息，通過專門的裝置，人為地把門的裝置，人為地把它激發出來并加以測它激發出來并加以測量量1.1測試技術與信號處理的測試技術與信號處理的基本概念基本概念 測試技術測試技術是是實驗科學實驗科學的一部分的一部分，指測試過程中所涉及的，指測試過程中所涉及的測試理測試理論、測試方法和測試設備論、測試方法和測試設備等（例如：溫度計），主要研究各種等（例如：溫度計），主要研究各種物理量的測量原理物理量的測量原理和和測量信號分析處理測量信號分析處理方法，方法，測量技術測量技術和和試驗試驗技術技術的統稱。的統稱。 2021-12-167測試技術與信號處理測試技術與信號處理

6、測試技術與信號處理測試技術與信號處理對物體的某一物理量或特性進行測試的一對物體的某一物理量或特性進行測試的一種種技術手段技術手段與與數據處理方法數據處理方法。測試的目的是測試的目的是獲得有用信息獲得有用信息.信號處理信號處理：從信號中提取有用信息的方法，對來自處：從信號中提取有用信息的方法，對來自處理環節的信號進行各種運算、分析，并輸出結界。理環節的信號進行各種運算、分析，并輸出結界。信息信息：是指某一物體表現出來的某一物理狀態或現象，：是指某一物體表現出來的某一物理狀態或現象，不能直接獲取，以不能直接獲取，以信號信號的形式表現出來。的形式表現出來。信號信號：物體的狀態或現象的某一物理量，信號

7、中蘊含：物體的狀態或現象的某一物理量，信號中蘊含著著信息信息。一般來說，對任何一個信息，總可以找到多個與其對一般來說，對任何一個信息，總可以找到多個與其對應的信號，反之，一個信號中也包含著多種信息。應的信號，反之，一個信號中也包含著多種信息。 緒論緒論1.1測試技術與信號處理的基本概念測試技術與信號處理的基本概念 2021-12-168測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 測試技術是進行各種測試技術是進行各種科學實驗研究科學實驗研究和和生產過程生產過程參數測量參數測量必不可少的手段，起著必不可少的手段，起著人的感官的作用人的感官的作用。簡單的測試系統可簡單的測試系統可以只有一個模塊，以

8、只有一個模塊，如玻璃管溫度計。如玻璃管溫度計。它直接將被溫度變它直接將被溫度變化轉化液面示值。化轉化液面示值。沒有電量轉換和分沒有電量轉換和分析電路，很簡單，析電路，很簡單，但精度低，無法實但精度低，無法實現測量自動化。現測量自動化。 為提高測量精度和為提高測量精度和自動化程度，以便自動化程度，以便于和其它環節一起于和其它環節一起構成自動化裝置，構成自動化裝置，通常先將被測物理通常先將被測物理量轉換為電量，再量轉換為電量，再對電信號進行處理對電信號進行處理和輸出和輸出。如圖所示。如圖所示的聲級計。的聲級計。 1.2測試技術與信號處理的測試技術與信號處理的地位地位和應用和應用 2021-12-1

9、69測試技術與信號處理測試技術與信號處理1.2測試技術與信號處理的測試技術與信號處理的地位地位和應用和應用 2021-12-1610測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論測量原理、測量方法、測量系統以及數據處理科學規律的發現（試驗）；測控技術是信息科學的三大支柱之一機械工業：數控機床和機器人載人航天系統：測控系統1.2測試技術與信號處理的測試技術與信號處理的地位地位和應用和應用 2021-12-1611測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論具體任務：具體任務：1 1）設備設計：提供基礎數據；）設備設計：提供基礎數據；2 2）設備改造：提供依據；）設備改造：提供依據；3 3）工作和生

10、活環境的凈化和監控：振動和噪聲；）工作和生活環境的凈化和監控：振動和噪聲；4 4）科學規律的發現和新的定律、公式的誕生；（例如：我高水平論）科學規律的發現和新的定律、公式的誕生；（例如：我高水平論文少，原因是測試手段落后）文少，原因是測試手段落后）5 5）工業自動化生產：監測、控制、診斷。）工業自動化生產：監測、控制、診斷。測試技術在衛星中的應用測試技術在衛星中的應用嫦娥一號嫦娥一號嫦娥一號”月球CCD相機的分辨率為120米，日本月亮女神CCD相機的分辨率為10米，就是相比13年前美國克萊門汀號月球探測器窄帶相機的30米分辨率而言，“嫦娥一號”也遜色不少。2021-12-1612測試技術與信號

11、處理測試技術與信號處理緒論緒論遠望號遠望號艦艇艦艇:中國航天遠洋測控船隊的名稱，中國目前擁有6艘遠洋測控船在“遠望”號測量船上裝備有完善的導航設備和精密的測量系統。它的導航設備除了一般艦船上使用的光學、天文導航設備、慣性導航設備、無線電導航設備外，還裝備衛星導航和聲吶信標導航設備，從而可以精確測量船位，保證對導彈、衛星、飛船測量的精確。2021-12-1613測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論地動儀地動儀2021-12-1614測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論張衡在當時已經利用了力學上的慣性原理，“都柱”實際上起到的正是慣性擺的作用。“都柱”是懸垂擺，擺下方有一個小球，球

12、位于“米”字形滑道交匯處（即后漢書張衡傳中所說的“關”），地震時，“都柱”撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。現代檢測技術在衛星中的應用紅外掃描紅外掃描區域區域北斗衛星導航系統（北斗衛星導航系統（5顆靜止軌道衛星和顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星顆非靜止軌道衛星）向全向全球免費提供球免費提供定位、測速和授時服務定位、測速和授時服務，定位精度，定位精度10米，測速精度米，測速精度0.2米米/秒，授時精度秒，授時精度10納秒。納秒。2021-12-1615測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論大直徑電渦流探雷器 2021-12-1616測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒

13、論光電自動門光電自動門自動門光電傳感器自動門光電傳感器放大圖放大圖有效檢測區域有效檢測區域2021-12-1617測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論壓電式腳踏報警器2021-12-1618測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 在工程領域，科學實驗、產品開發、生產監在工程領域，科學實驗、產品開發、生產監督、質量控制等，都離不開測試技術。測試技術督、質量控制等，都離不開測試技術。測試技術應用涉及到航天、應用涉及到航天、機械機械、電力、石化和海洋運輸、電力、石化和海洋運輸等每一個等每一個工程領域工程領域。 2021-12-1619測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1 1、

14、工業自動化中的應用、工業自動化中的應用 a)a)機械手、機器人中的傳感器機械手、機器人中的傳感器 轉動轉動/ /移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺移動位置傳感器、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。覺傳感器。 1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 在各種自動控制系統中，測試環節起著系統感官的作在各種自動控制系統中，測試環節起著系統感官的作用，是其重要組成部分。用，是其重要組成部分。密歇根大學的機械手裝配模型密歇根大學的機械手裝配模型廣州中鳴數碼的機器狗廣州中鳴數碼的機器狗

15、2021-12-1620測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論b) AGV自動送貨車自動送貨車 超聲波測距傳感器、判斷建筑物內人和物所在位置；紅超聲波測距傳感器、判斷建筑物內人和物所在位置；紅外線色彩傳感器，運動軌跡和外線色彩傳感器，運動軌跡和AGVAGV小車位置識別；條形碼傳小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。感器，貨品識別。1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 香港理工香港理工AGV模型模型2021-12-1621測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論c) 生產加工過程監測生產加工過程監測 1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 切削力傳感器，加

16、切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、聲波測距傳感器、紅外接近開關傳感紅外接近開關傳感器等。器等。密歇根大學數字化工廠密歇根大學數字化工廠2021-12-1622測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 2、流程工業設備運行狀態監控、流程工業設備運行狀態監控 在電力、冶金、石化、化工等流程工業中，生產線上設備運在電力、冶金、石化、化工等流程工業中，生產線上設備運行狀態關系到整個行狀態關系到整個生產線流程生產線流程。通常建立。通常建立2424小時小時在線監測系統在線監測系統。 石化企業輸石化企業輸油管道、儲油管道、

17、儲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。和泄露檢測。2021-12-1623測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 3、產品質量測量、產品質量測量 在在汽車、機床汽車、機床等設備，等設備，電機、發動機電機、發動機等零部件出廠時，等零部件出廠時，必須對其性能質量進行測量和出廠檢驗。必須對其性能質量進行測量和出廠檢驗。 圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發動機轉速等。通過對抽樣汽車的測試，及發動機轉速等。通過對抽樣汽

18、車的測試，工程師可以了解產品質量。工程師可以了解產品質量。汽車扭距測量汽車扭距測量機床加工精度測量機床加工精度測量2021-12-1624測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 4、樓宇控制與安全防護、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、工作為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環境，并能保證系統運行的經濟性和管理的智能化。在樓環境，并能保證系統運行的經濟性和管理的智能化。在樓宇中應用了許多測試技術，如宇中應用了許多測試技術，如闖入監測、空氣監測、溫度闖入監測、空氣監測、溫度監測、電梯運行狀況監測、

19、電梯運行狀況。 圖示為某公司樓宇自動化系圖示為某公司樓宇自動化系統。該系統分為：電源管理、統。該系統分為：電源管理、安全監測、照明控制、空調安全監測、照明控制、空調控制、停車管理、水控制、停車管理、水/ /廢水管廢水管理和電梯監控。理和電梯監控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器2021-12-1625測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 5、家庭與辦公自動化、家庭與辦公自動化 在家電產品和辦公自動化產品設計中，人們大量的應用了在家電產品和辦公自動化產品設計中，人們大量的應用了傳感器和測試技術來提高產品性能和質量。傳感器和測試技術來提

20、高產品性能和質量。全自動洗衣機中的傳感器：全自動洗衣機中的傳感器：衣量傳感器，衣質傳感器，衣量傳感器，衣質傳感器，水溫傳感器，水質傳感器，水溫傳感器，水質傳感器，透光率光傳感器透光率光傳感器( (洗凈度洗凈度) )， 液位傳感器，電阻傳感器液位傳感器，電阻傳感器( (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2021-12-1626測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 5、其他應用、其他應用航天航天農業農業交通交通醫學醫學2021-12-1627測試技術與信

21、號處理測試技術與信號處理緒論緒論汽車與傳感器汽車與傳感器高級轎車需要用傳感器高級轎車需要用傳感器對溫度、壓力、位置、距離、轉速、加速度、濕度、對溫度、壓力、位置、距離、轉速、加速度、濕度、電磁、光電、振動電磁、光電、振動等進行實時準確的測量，一般需要等進行實時準確的測量，一般需要3030100100種傳感器種傳感器。2021-12-1628測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.2 1.2 測試技術的工程應用測試技術的工程應用 鼠標鼠標: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麥克風:電容傳聲器電容傳聲器聲卡聲卡:A/D卡

22、卡 + D/A卡卡軟驅軟驅:速度速度,位置伺服位置伺服6、PC機中的測試技術應用機中的測試技術應用2021-12-1629測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 一般說來，測試系統由一般說來，測試系統由傳感器傳感器、中間變換裝置中間變換裝置和和顯示記顯示記錄裝置錄裝置和和激勵裝置激勵裝置四部分組成。四部分組成。 傳感器傳感器將被測物理量將被測物理量( (如噪聲如噪聲, ,溫度溫度) ) 檢出并轉換為檢出并轉換為電量電量（電測法）；（電測法）；中間中間變換裝置變換裝置對接收到的電信號用對接收到的電信號用硬件電路進硬件電路進行分析處理或經行分析處理或經A/DA/D變換變換后用軟件進行后用軟件

23、進行信號信號分析；分析；顯示顯示記錄裝記錄裝置置將測量結果將測量結果顯示顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。 1.3 1.3 測試系統的組成測試系統的組成 信息獲取信息獲取信息提取信息提取激勵裝置激勵裝置人為地模擬某種條件，把被測對象人為地模擬某種條件，把被測對象中的某種中的某種信息激發出來以便檢測信息激發出來以便檢測2021-12-1630測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 根據測試任務復雜程度的不同，測試系統中根據測試任務復雜程度的不同，測試系統中傳感器、中間傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置變換裝置和顯示記錄裝置等每個環節又可由多個模

24、塊組成。等每個環節又可由多個模塊組成。1.3 1.3 測試系統的組成測試系統的組成 2021-12-1631測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論例如，上圖所示的機床軸承故障監測系統中的例如，上圖所示的機床軸承故障監測系統中的中間變換裝置中間變換裝置就由帶通濾波器、就由帶通濾波器、A/DA/D變換和計算機中的變換和計算機中的FFTFFT（快速傅里葉變（快速傅里葉變換）分析軟件三部分組成。換）分析軟件三部分組成。 數據處理 測試系統的組成通常以測試系統的組成通常以信號傳遞的流程信號傳遞的流程來劃分。通常由各種來劃分。通常由各種傳感器將非電被測量轉換成電信號傳感器將非電被測量轉換成電信號，然

25、后，然后經信號調理（信號放大、經信號調理（信號放大、信號濾波、信號轉換等）信號濾波、信號轉換等）、信號處理（、信號處理（數據采集、數據處理）數據采集、數據處理）后后顯示并輸出顯示并輸出。1.3 1.3 測試系統的組成（舉例）測試系統的組成（舉例） 2021-12-1632測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論以上設備加上系統所必需的交、直流穩壓電源和必要的輸入設備（如開以上設備加上系統所必需的交、直流穩壓電源和必要的輸入設備（如開關、按鈕、撥盤、鍵盤等）便組成一個完整的檢測系統，其各部分關系關、按鈕、撥盤、鍵盤等）便組成一個完整的檢測系統，其各部分關系如下圖所示。如下圖所示。測試系統測試

26、系統反饋系統反饋系統信號處理信號處理 1.3.1 1.3.1 傳感器傳感器 傳感器傳感器是測試系統與被測對象直接發生聯系的是測試系統與被測對象直接發生聯系的器件或裝置。器件或裝置。 作用：作用：感受指定被測參量的變化，并按一定感受指定被測參量的變化，并按一定的規律轉換成一個相應的便于傳遞的輸出信號。的規律轉換成一個相應的便于傳遞的輸出信號。 1.3 1.3 測試系統的測試系統的組成組成（傳感器） 2021-12-1633測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（傳感器）測試系統的組成（傳感器） 傳感器的分類傳感器的分類傳感器的分類按被測參量分類法 按傳感器工作

27、原理分類法 按輸出信號分類法 如溫度傳感器、濕如溫度傳感器、濕度傳感器、位移傳度傳感器、位移傳感器、加速度傳感感器、加速度傳感器等器等 如電阻式、電容如電阻式、電容式、電感式、壓式、電感式、壓電式、霍爾式等電式、霍爾式等 模擬式傳感模擬式傳感器和數字式器和數字式傳感器傳感器 2021-12-1634測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（傳感器）測試系統的組成（傳感器）準確性準確性 穩定性穩定性12其他其他4靈敏度靈敏度3傳感器的輸入、輸出傳感器的輸入、輸出的單值函數關系最好的單值函數關系最好不隨時間和溫度而變不隨時間和溫度而變化，化，受外界其他因素受外界其

28、他因素的干擾影響很小的干擾影響很小，重，重復性要好復性要好 如耐腐蝕性好、如耐腐蝕性好、低能耗、輸出阻抗低能耗、輸出阻抗小、經濟性等小、經濟性等 傳感器的輸出信傳感器的輸出信號必須號必須準確地反準確地反應其輸入量應其輸入量，即，即被測量的變化被測量的變化即要求被測即要求被測量較小的變化量較小的變化即可使傳感器即可使傳感器獲得較大的輸獲得較大的輸出信號出信號 通常對傳感器有如下要求：通常對傳感器有如下要求：2021-12-1635測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 1.3.2 1.3.2 信號調理信號調理 作用：對傳感器輸出微弱信號進行再加工，以便顯示或供進一步處理。是最簡單的信是最簡

29、單的信號調理，比如號調理，比如對電壓信號進對電壓信號進行放大（或衰行放大（或衰減）減）1針對傳感器的非針對傳感器的非線性特性的信號線性特性的信號調理，其作用是調理，其作用是盡可能擴大傳感盡可能擴大傳感器響應特性的線器響應特性的線性范圍性范圍1線性化線性化電平調整電平調整1濾除信號種的冗余濾除信號種的冗余成分，減小由于傳成分，減小由于傳感器內阻或傳輸線感器內阻或傳輸線阻抗等因素帶來的阻抗等因素帶來的測量誤差，達到提測量誤差，達到提高測量精度的目的高測量精度的目的濾波及阻抗調整濾波及阻抗調整信號形式變換信號形式變換指將傳感器輸出信指將傳感器輸出信號從一種形式變換號從一種形式變換為另一種形式，如為另

30、一種形式，如電壓電壓-電流變換、電電流變換、電流流-電壓變換等電壓變換等1.3 1.3 測試系統的組成（信號調理）測試系統的組成（信號調理）2021-12-1636測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（信號處理）測試系統的組成（信號處理） 1.3.3 1.3.3 數據采集數據采集 作用作用：對信息調理后的：對信息調理后的連續模擬信號進行離散化并轉換連續模擬信號進行離散化并轉換成與模擬信號電壓幅度相對應的一系列數值信息成與模擬信號電壓幅度相對應的一系列數值信息，同時以，同時以一定的方式把這些轉換數據及時傳遞給微處理器或依次自一定的方式把這些轉換數據及時傳遞給

31、微處理器或依次自動存儲。動存儲。 2021-12-1637測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論 1.3.4 1.3.4 數據處理數據處理 信號處理模塊是現代測試儀表、測試系統和各類控信號處理模塊是現代測試儀表、測試系統和各類控制的制的中樞環節中樞環節，其作用和人的大腦相似。，其作用和人的大腦相似。 信號處理模塊通常信號處理模塊通常以各種型號的單片機、微處理器以各種型號的單片機、微處理器為核心來構建為核心來構建，對高頻信號和復雜信號的處理有時需，對高頻信號和復雜信號的處理有時需增加增加數據傳輸和運算速度快、處理精度高的專用高速數據傳輸和運算速度快、處理精度高的專用高速數據處理器（數據處理

32、器（DSPDSP）或直接采用工業控制計算機）或直接采用工業控制計算機。 1.3 1.3 測試系統的組成（信號顯示）測試系統的組成（信號顯示） 1.3.5 1.3.5 信號顯示信號顯示1指示式顯示指示式顯示2數字式顯示數字式顯示3屏幕顯示屏幕顯示被測量數值大小由指示器或指針在標尺上的相對位置來表示直接以數字形式直接以數字形式給出被測量的數給出被測量的數值大小值大小 結合了上述兩結合了上述兩種顯示方式的種顯示方式的優點，具有形優點，具有形象性和易于讀象性和易于讀數的優點數的優點 作用作用：顯示被測參量的瞬時值、累積值或其隨時間顯示被測參量的瞬時值、累積值或其隨時間的變化情況的變化情況 分類分類：2

33、021-12-1638測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（信號顯示）測試系統的組成（信號顯示）指示式顯示（模擬式顯示）指示式顯示（模擬式顯示）2021-12-1639測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（信號顯示）測試系統的組成（信號顯示）數字式顯示LEDLED：亮度高、耐振動：亮度高、耐振動LCDLCD：耗電省、集成度高：耗電省、集成度高2021-12-1640測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（信號顯示）測試系統的組成（信號顯示）屏幕顯示2021-12-1641測試技術與信

34、號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.3 1.3 測試系統的組成（信號輸出）測試系統的組成（信號輸出） 1.3.6 1.3.6 信號輸出信號輸出 作用作用：把測量值及時傳送給控制計算機、可編程控制把測量值及時傳送給控制計算機、可編程控制器（器（PLCPLC）或其它）或其它執行器執行器、打印機、記錄儀等，從而構成、打印機、記錄儀等，從而構成閉環控制系統或實現打印（記錄）輸出。閉環控制系統或實現打印（記錄）輸出。 測試系統常用的記錄設備有打印機、磁帶和記錄儀等。測試系統常用的記錄設備有打印機、磁帶和記錄儀等。 2021-12-1642測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.4 1.4 測試系

35、統的發展趨勢測試系統的發展趨勢測試技術測試技術重要手段重要手段相關學科：物理、化學、數學、生物學、材料科學等等相關學科：物理、化學、數學、生物學、材料科學等等新的測試理論、方法和技術手段新的測試理論、方法和技術手段科學研究科學研究形成形成推動實驗研究和發展推動實驗研究和發展 傳感器向新型、微型和智能型發展傳感器向新型、微型和智能型發展1測試儀器向高精度和多功能方向發展測試儀器向高精度和多功能方向發展2 測試技術與計算機相結合向著智能化、自動化方向發展測試技術與計算機相結合向著智能化、自動化方向發展3測試系統虛擬化、網絡化測試系統虛擬化、網絡化4智能結構智能結構52021-12-1643測試技術

36、與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論2021-12-16測試技術與信號處理測試技術與信號處理441.4 1.4 測試系統的發展趨勢測試系統的發展趨勢緒論緒論例如：傳感器方面例如：傳感器方面b)b)利用新發現的材料和新發現的生物、物理、化學效應開發利用新發現的材料和新發現的生物、物理、化學效應開發出的新型傳感器出的新型傳感器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1.4 1.4 測試系統的發展趨勢測試系統的發展趨勢2021-12-1645測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論微生物/酶等c)傳感器傳感器+嵌入式計算機嵌入式計算機 智能傳感器智能傳感器 振動網絡傳感器振動網絡傳感器嵌入式計算機嵌入式計算機智能壓力網絡智能壓力網絡傳感器傳感器智能智能傾角傾角RS232RS232傳感器傳感器IC總線數字溫度總線數字溫度傳感器傳感器2021-12-1646測試技術與信號處理測試技術與信號處理緒論緒論1.4 1.4 測試技術的發展趨勢測試技術的發展趨勢例如：計算機例如：計算機虛擬儀器虛擬儀器技術：虛擬儀器技術：虛擬儀器labVIEW 用用PCPC機儀器板卡機儀器板卡 代替傳統儀器代替傳統儀器用計算機軟件用計算機軟件 代替硬件分析電