工程测试技术(第2版-冯凯昉)绪论

二次变换
一次变换
二次变换
被测量 光测、气液测 电测量
一般非电量电测法测试系统的组成及 各部分的作用
被测 对象
传感器
中间电路 控制系统
显示记录
观察 者
人为 驱动信号 驱动装置
标准 信号
标定装置
非电量电测法测试系统的组成
非电量电测法测试系统的各部 分的作用
1. 传感器 感受被测物理量并把它变换为便于 传输处理的电信号。 它是整个测试系统实现测试和自动控制的首 要的、关键的环节。 2. 中间电路 将传感器输出的微弱电信号进行 再次变换、放大、衰减、滤波、调制和解调等， 使它们成为便于显示、记录或进行数据处理的信 号。 3. 显示与记录器 将中间变换与测量电路送来 的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。
非电量电测法测试系统的各部 分的作用
4. 驱动装置 产生人为驱动信号，使 被测对象处于人为的工作状态下，把内 部特性表现得更明显。 5. 标定装置 产生标准输入以便用实 验的方法来得到被测量与显示记录之间 准确的量的关系。
四、测试技术在机械工程中的 应用
1. 检定产品的质量 2. 在实际工作中为老产品的合理改进和新 产品的开发提供客观的依据 3. 科研中为科学工作者验证老理论和发展 新理论提供有力的手段 4. 监视或控制生产过程的运行条件，保证 设备的正常运行，是自动化生产、控制 的基础。
显示记录 运用
激励源
激励控制
二、 测试系统的组成
显示记录 能感受规定的被测量并按一定 规律转换成同一种或另一种输 出信号的器件 信 信 号 传 号 预 显示记录 输 处 处 理 理 运用
被 测 对 象
传 感 器
激励源
激励控制
二、 测试系统的组成
显示记录 将传感器输出的信号转换 成便于传输和处理的规范 信 信号 传 号 显示记录 输 处 理 运用
2、测试技术的应用
失事的麦道客机
德国汽车装“黑匣子” “事故数据记录仪”
2、测试技术的应用
安检门
Ｘ光包裹／行李检查仪
2、测试技术的应用
火焰检测器
烟雾报警器
2、测试技术的应用
首都机场：防非典三秒测体温
非接触式测温计
2、测试技术的应用
高温箱式电阻炉
红外测温仪
2、测试技术的应用
1．产品开发和性能试验 2．质量控制与生产监督
• 静态测试 被测物理量不随时间变化， 包括缓慢变化。 • 动态测试 被测物理量随时间快速变 化。
2、按其最基本的转换原理分类
1.
客 观 物 理 量
物理量的几种转换方式
几何量—长度、角度、表面几何形状
机械量—振动（速度、加速度、位移）、力、
压力、力矩、扭矩、功率、质量、硬度 热工量—温度、温度场、湿度、流量 光学量—照度、光学参数（焦距、透光率） 电磁量—电压、电流、电势、磁场强度
1、测试技术
信息技术三大支柱：测试控制技术、计算 技术和通信技术。 测试技术 测量技术和试验技术的总称。 • 测量 把被测系统中的某种信息检测出来， 并加以度量。 • 试验 将被测系统中某种信息用专门的装 置人为地把它激发出来，以便测量。 测试 以实验为手段，借助于合适的专门的仪 器设备，对我们所研究对象的一些具体现象和 规律性在质和量的方面认识的全过程。
五、本课程的主要内容
测试工作的目的： • 根据一定的目的和要求，限于获得有限的、 观察者感兴趣的某些特定的信息。 • 从复杂的信号中提取有用的信息。
• 为了保存、传输、读取或反馈有用信息， 还需将信号作必要变换。
本课程主要内容：
测试装置的基本特性 常用传感器 振动的测试 位移的测量 温度的测量
1. 2. 3. 4. 5.

几种转换方式
机械参数 机械测试法 位移 光学测试法 光电移动 （明暗条纹的变化） 气液测试法 气液的压力变化 电阻、电容、电感 电压、电流 电阻的变化 电测法
应变片
F
x
客 观 物 理 量
机
转换 械
力 光学参数 力
换 光学转 气液转 换
F
反光镜
电气
气液参数
F P F
转换
力 电参数 力
2. 各种测试法的优缺点
3．机械故障诊断
4. 检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的 组成部分 5．检测技术的完善和发展推动现代科学技术的 进步
二、 测试系统的组成
显示记录
被 测 对 象
传 感 器
信 号 预 处 理
传 输
信 号 处 理
显示记录 运用
激励源
激励控制
二、 测试系统的组成
显示记录
被 测 对 象
传 感 器
信 信 向被测对象输入能量， 号 传 号 激发出能充分表征有 预 输 处 关信息又便于检测的 处 信号装置 理 理
被 测 对 象
传 感 器
信 号 预 处 理
激励源
激励控制
二、 测试系统的组成
将中间变换的输出信 号作进一步处理、分 析并提取被测对象的 信 有用信息 传 号 传 感 预 输 器 处 理 显示记录
被 测 对 象
信 号 处 理
显示记录 运用
激励源
激励控制
二、 测试系统的组成
显示记录 将处理结果显示或记录下 来，供测试者作Βιβλιοθήκη Baidu一步分 信 析 信 号 传 号 预 输 处 处 理 理
• 机械测试法： 惯性大，摩擦大，不便记录，不能测过程， 只能测静态。 • 光学测试法: 精度最高，但对环境要求苛刻，需在实验 室中作标准或高精度测量。 • 气液测试法： 要求有合适的动力源，气体的压缩性、液 体的阻尼跟不上快速的变化，一般只能用于准 静态测量。
电测法的优点
• 电测法:
1) 精度高； 2) 灵敏度高，在很大范围内可进行方便调整，测 试范围很广； 3) 电惯性小，反应快，能够进行快速变化的量的 测量，频域范围很广； 4) 便于远距离传输和控制，可遥测、遥控； 5) 便于仪器的通用化和专业化生产； 6) 动力源普遍，有一定抗干扰能力 适合现 场使用。
被 测 对 象
传 感 器
显示记录 运用
若该测试系统就是某一 控制系统的一个环节， 激励源 激励控制 处理结果将直接被运用
二、 测试系统的组成
显示记录
被 测 对 象
传 感 器
信 号 预 处 理
传 输
信 号 处 理
显示记录 运用
激励源
激励控制
三、测试技术的分类
1. 按被测物理量（信号）随时 间变化的关系分类
工程测试技术
教材及参考书
教材：《工程测试技术》(第2版) 冯凯昉 主编 西北工业大学出版社 参考书 ：《机械工程测试技术》(第二版) 黄长艺、严普强 主编 机械工业出版社 参考书 ：《非电量电测技术》 沈阳机电学院严钟豪及浙江大学谭祖根 主编 机械工业出版社
绪论
一、 测试技术简介
测试的基本任务是获取有用的信息。首 先是检测出被测量对象的有关信息，然后加 以处理，最后将其结果提供给观察者或输入 其他信息处理装置、控制系统。 测试技术的发展与生产的发展、科技的 发展有着密切的联系。在工业发达的国家里， 测试技术的水平及其装置必定是相当先进的， 测试技术的应用领域也十分广泛。