《測試技術(shù)》

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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(jī)測試系統(tǒng)常見機(jī)械量的測量機(jī)械故障診斷技術(shù)21.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(jī)測試系統(tǒng)、機(jī)械工程中常見量的測量方法及機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)。課程要求：

3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。4第1章緒論1.1測試技術(shù)的基本概念測試技術(shù)是：國民經(jīng)濟(jì)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”

5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(jī)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)6英國著名科學(xué)家H.Pavy曾經(jīng)明確指出：“Nothingbegetsgoodsciencelikedevelopmentofagoodinstrument”（發(fā)展一種好的儀器對于一門科學(xué)的貢獻(xiàn)超過了任何其他事情）

1.1測試技術(shù)的基本概念7計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。測量是以確定被測對象的量值為目的而進(jìn)行的實驗過程。試驗是對未知事物探索認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)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81.1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(jī)器人中的力覺、視覺、角位移傳感器是機(jī)器人系統(tǒng)中的一部分。

91.1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。

101.1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。

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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(jìn)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(jìn)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(jìn)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12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(rèn)識和改造客觀世界的基礎(chǔ)；測試技術(shù)的水平，在相當(dāng)程度上影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度和深度；先進(jìn)的測試技術(shù)已成為生產(chǎn)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

13（1）機(jī)械手、機(jī)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(jī)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(jī)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗14（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(yùn)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15密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠

切削力傳感器，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

162.流程工業(yè)設(shè)備運(yùn)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(yùn)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。173.產(chǎn)品質(zhì)量測量

在汽車、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動機(jī)等零部件出廠時，必須對其性能質(zhì)量進(jìn)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(jī)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(jī)床加工精度測量184.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)用了許多測試技術(shù)，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電梯運(yùn)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195.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(jī)中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率傳感器(洗凈度)，液位傳感器，電阻傳感器(衣物烘干檢測)。指紋傳感