测试技术绪论.ppt
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智能检测技术绪论
绪论
4.人工智能水平分级评价
一般来说，一个智能系统要具有对环境的敏感，进行决策和控制的功能，根 据其性能要求的不同．可以有各种人工智能的水平。
分析、组织数据并将数据变换为机器理解的结构化 信息的能力；在复杂环境中选取优化行为，使系统 能在不确定情况下继续工作的能力。
具有辩识对象和事件、在客观世界 模型中获取和表达知识、进行思考 和计划未来行动的
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智能检测技术
工学院机电系
绪论
1、传统工程测试技术与功能
被测量
传感器
信号调理
信号处理
显示记录
图1-1 测试系统的组成
用传感器将被测量转换为易于观测的信息（通常为电信号），通过显示 装置给出待测量的量化信息。 特点： 1）被测量与测试系统的输出有确定的函数关系，一般为单值对应。 2）信息的转换和处理多采用硬件处理。 3）传感器对环境变化引起的参量变化适应性不强。 4）多参量、多维等新型测量要求不易满足。
绪论
习题
➢ 什么叫智能？什么叫智能检测？ ➢ 智能检测系统主要由哪几部分组成？其与一般测
试系统的区别主要是哪部分，作用是什么？
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怎么办？
绪论
2、智能检测技术
何谓智能检测？ 智能检测有哪些特点？ 使用了单片机、计算机的检测系 统是否一定具有智能？ 智能检测系统由哪些部分组成？ 如何实现？
所谓智能检测，应当包含测量、检验、信息处理、判断决策和故障诊断 等多种内容。是检测设备模仿人类智能的结果。是将计算机技术、信息 技术和人工智能等相结合而发展的检测技术。
绪论
3）发展期（1980－ ）
1982年，Fox等人完成了一个称为ISIS的加工车间调度的专家系统 1982年，Hopfield引用能量函数的概念，使神经网络的平衡稳定状态有了 明确的判据方法，并利用模拟电路的基本元件构作了人工神经网络的硬件 模型，为实现硬件奠定了基础，使神经网络的研究取得突破性进展 1985年，IEEE在纽约召开了第一届全球智能控制学术讨论会，标志着智能 控制作为一个学科分支正式被学术界接受。 1986年，Rumelhart提出多层网络的“递推”(或称“反传”)学习算法， 简称BP算法，从实践上证实了人工神经网络具有很强的运算能力，BP算法 是最为引人注目，应用最广的神经网络算法之一 1987年在费城举行的国际智能控制会议上，提出了智能控制是自动控制， 人工智能、运畴学相结合或自动控制、人工智能、运畴学和信息论相结合 的说法。此后，每年举行一次全球智能控制研讨会，形成了智能控制的研 究热潮。
测试技术基础(李孟源)第1章
第1章 绪 论 以商业用电子秤为例来说明测试技术与测试系统的概念. 待秤物品置于秤盘上,与秤盘接触的荷重传感器感受被测重 量的信息并将其转换为电参量的变化,经信号调理电路(如 电桥)转换为便于传输,处理的电信号,再经模/数转换和运 算处理单元对电信号进行处理,最后显示或记录出被秤物的 重量及相关信息.此例表明,典型的测试系统组成通常如图 1.1所示.
第1章 绪 论
Hale Waihona Puke 第1章 绪 论课程内容 1.1 课程内容 1.2 本课程的特点及任务要求
第1章 绪 论
1.1 课程内容
测试是具有试验性质的测量; 试验是对未知事物探索认识 的过程; 测量则是为确定被测对象量值而进行的实验过程. 测试技术有时也称检测技术,又称广义测量,即将被测量 (信号)转换为可检测, 传输,处理,显示或记录的量,再与 标准量比较的过程. 测量过程中各环节由专门的设备来完成, 这些设备组成的系统通常称为测试系统.
第1章 绪 论
图1.1 测试系统的组成框图
第1章 绪 论
1.2 本课程的特点及任务要求
通过本课程的学习, 学生应做到: (1) 掌握测试技术的基本理论; (2) 熟练掌握测试系统静, 动态特性的评价方法和实 现不失真测试的条件; (3) 掌握常用传感器及其调理电路的工作原理, 性能 并能合理地选用; (4) 具有设计测试方案, 分析和处理测试信号的能力.
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机械工程测试技术基础教学PPT
测量的基础知识
#2022
*
测量的基础知识
基本量和导出量 基本量： 长度、质量、时间、温度、电流、发 光强度、物质的量 导出量：由基本量按一定函数关系来定义的
*
测量的基础知识
3、基准与标准
基准：用来保存、复现计量单位的计量器具，是最高准确度的计量器具。 国家基准、副基准和工作基准 计量标准：用于检定工作计量器具的计量器具 工作计量器具是指用于现场测量而不用检定工作的计量器具。
物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量
*
四、测试技术的内容
测试技术的内容 测量原理：实现测量所依据的物理、化 学、生物等现象及有关定律。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理
*
测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
*
教材、参考书与课时安排 教材 机械工程测试技术基础(第3版) 熊诗波 黄长艺编著 机械工业出版社 测试技术与信号处理 郭迎福，焦锋，李曼主编 中国矿业大学出版社 课时安排 授课 ：36学时 实验 ：4学时
教材、参考书与课时安排
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教学目的和要求 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理 。 通过本课程的学习： 掌握传感器的原理、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。
领域：工业、农业、航天、军事等
#2022
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测量的基础知识
基本量和导出量 基本量： 长度、质量、时间、温度、电流、发 光强度、物质的量 导出量：由基本量按一定函数关系来定义的
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测量的基础知识
3、基准与标准
基准：用来保存、复现计量单位的计量器具，是最高准确度的计量器具。 国家基准、副基准和工作基准 计量标准：用于检定工作计量器具的计量器具 工作计量器具是指用于现场测量而不用检定工作的计量器具。
物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量
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四、测试技术的内容
测试技术的内容 测量原理：实现测量所依据的物理、化 学、生物等现象及有关定律。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理
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测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转换成自身体积的变化（热胀冷缩），然后经过等截面的中空玻璃管（中间变换器）再转换成高度的变化（分析处理），最后由外面的刻度线显示出测试结果（显示、记录）并提供给观察者或输入后续的控制系统。
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教材、参考书与课时安排 教材 机械工程测试技术基础(第3版) 熊诗波 黄长艺编著 机械工业出版社 测试技术与信号处理 郭迎福，焦锋，李曼主编 中国矿业大学出版社 课时安排 授课 ：36学时 实验 ：4学时
教材、参考书与课时安排
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教学目的和要求 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课，内容包括传感器、测量电路、测试系统的特性，信号分析与数据处理 。 通过本课程的学习： 掌握传感器的原理、特点及应用，常用测试系统和测量电路以及信号分析的基本原理和分析方法。为后续课程打好基础。
领域：工业、农业、航天、军事等
工程测试技术第一章绪论PPT课件
11/13/2020
烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器
19
0 绪论
9）家庭与办公自动化
在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用 了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
全自动洗衣机中的传感器：
衣物重量传感器，衣质传
感器，水温传感器，水质
传感器，透光率光传感器 (洗净度) 液位传感器，电 阻传感器(衣物烘干检测)。
11/13/2020
31
0 绪论
0.4 测试工作的内容、地位、作用和任务
1）内容： 测量原理
如压电效应、磁电效应、热电效应等。 测量方法
如直接测量或间接测量、电测法或非电测法、模拟量测量或 数字量测量等。 测量系统 数据处理
11/13/2020
32
0 绪论
具体来说，测试技术的研究内容包括：
（动态设计） 2）老产品的技术改造 例如：武器系统的减重设计
11/13/2020
8
0 绪论
在汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件出厂时， 必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
汽车扭距测量
图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数 包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力 及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试， 工程师可以了解产品质量。
0 绪论
测试： 测量 试验
[Mendelyeev,Dmitry Ivanovich]
具有试验性质的测量。
什么是工程测试技术？
0 绪论
工程测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容 是信息的提取与处理的理论、方法和技术。
具体讲：就是利用现代测试手段对工程中的各种物理信 号，特别是随时间变化的动态物理信号进行检测、试验、分 析，并从中提取有用信息的一门新兴技术。
《机械工程测试技术基础(第4版)》基本课件 第1章 绪论
1.1 测试技术概况
工程测量可分为静态测量和动态测量。 静态测量是指不随时间变化的物理量的测量， 例如机械制造中通过被加工零件的尺寸测量， 试图得到制成品的尺寸和形位误差。动态测 量是指随时间变化的物理量的测量。
图１-２中被测物理量（或信号）作为测 量系统的输入，它经传感器变成可做进一步 处理的电量，经信号调理（放大、滤波、调 制解调等）后，可以通过模数转换变成数字 信号，从而得到数字化的测量值，将其送入 计算机（或仪器控制系统）进行分析与存储， 用于各种用途。
1.1 测试技术概况
1.1.2测试技术发展概况
现代生产的发展和工程科学研究对测试及其相关技术的需求极大地推动 了测试技术的发展，而现代物理学、信息科学、计算机科学、电子与微机械 电子科学与技术的迅速发展又为测试技术的发展提供了知识和技术支持，从 而促使测试技术在近３０年来得到极大的发展和广泛应用。例如工程创新设 计，特别是动态设计对振动分析的需求促使振动测量方法、传感器和动态分 析技术与软件的迅速发展；对汽车性能和安全性要求的不断提高，使得“汽 车电子”技术得到迅速发展，这种发展是以基于总线技术的传感器网络的发 展为基础的。现代工程测试技术与仪器的发展主要表现在以下方面：
图1-1
1.1 测试技术概况
在产品开发或其他目的的试验中，一般要在被测对象运行过程中或试验激励 下，测量或记录各种随时间变化的物理量，通过随后的进一步处理或分析，得到 所要求的定量的试验结果。在运行监测或控制系统中，实时测量的各种时间变量 则用于过程参数监视、故障诊断或者作为控制系统的控制、反馈变量。不同的用 途对测量过程和结果的要求也不同，例如在反馈控制系统中，可能要求测量系统 的输出以很小的滞后（理想的情况是没有滞后）不失真地跟踪以一定速率变化的 被测物理量。如果只要求不失真地测量和显示物理量的变化过程，则对滞后就没 有要求。因此，用途和要求不同，测量系统的组成环节及其构成方式也不同。
光电测试技术-第0章_绪论
x U x
21
其中，扩展不确定度U应取最多两位有效数字。
2014-8-30
第0章 绪论
3.5 间接测量的数据处理步骤 间接测量值为直接测量值的函数
V f ( x1, x2 ,xn )
当各个测量值及其误差为已知时，按下列步骤处理数据。 1) 计算间接测量值 V 。将各直接测量值的算术平均值代入函 数式求 V 。 2) 根据各误差传递系数和标准偏差估计值的大小可以判知哪个 （几个）直接测量值对测量结果影响较大，则尽量减小或消 除该项（几项）量值的系统误差。
ISO1000-1981规定的 七个基本量:
量的名称 长 质 时 电 度 量 间 流 单位名称 米 千克(公斤) 秒 安 [培 ] 开[尔文] 单位符号 m kg s A K
热力学温度
物质的量
发光强度
2014-8-30
摩[尔]
坎[德拉]
mol
cd
8
第0章 绪论
2.3 测量中应遵循的原则 阿贝原则——长度测量时，标准量应安放在被测件测量中 心线的延长线上。做到这一点可以避免产生一阶误差。 封闭原则——圆周分度首尾相接的间距误差的总和为零， 表示为 ∑fi = 0 式中，fi 为分划间距(用角度表示)误差。这也就是分度误 差的闭合条件。 测量时，满足封闭性可以实现自检，因而可以提高测量的 精度。
2 2 2
合成标准不确定度为
V 2 V 2 V 2 uc V x u ( x1 ) x u ( x2 ) x u ( xn ) 1 2 n
2014-8-30
22
第0章 绪论
3）计算间接测量结果的合成标准不确定度。 标准偏差的估计值为
0.测试技术绪论37p2h
14
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位
(4)状态检测、故障诊断 状态检测、 状态检测 对于装备的使用、维护保障与管理人员来说， 对于装备的使用、维护保障与管理人员来说，最关心 的问题是所属机械装备系统性能状态如何， 的问题是所属机械装备系统性能状态如何，是否存在 故障，是什么故障，发生在那个部位， 故障，是什么故障，发生在那个部位，故障程度如何 等。要解决这些问题的唯一途径就是对机械装备系统 进行测试，根据测试数据判断系统性能状态是否正常。 进行测试，根据测试数据判断系统性能状态是否正常。 机械装备也是有一定寿命的， 机械装备也是有一定寿命的，判断系统是否达到报废 标准，也必须以测试数据位依据。 标准，也必须以测试数据位依据。
21
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
NASA的ATRV智能车辆
美国海军研究室 ATRV智能车辆 智能车辆
22
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
航天飞机、卫星发射、轨道跟踪、 航天飞机、卫星发射、轨道跟踪、轨道控制
航天
23
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
25
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用) 流程工业设备运行状态监控
石化企业输 油管道、 油管道、储 油罐等压力 容器的破损 和泄露检测。 和泄露检测。
26
0 绪论
0.3 测试技术的内容与测试系统的组成
测量原理: 压电、电磁、热电、光电效应等； 测量原理 压电、电磁、热电、光电效应等； 测量方法:直接 间接、 直接/间接 非电、 数字等； 测量方法 直接 间接、电/非电、模拟 数字等； 非电 模拟/数字等 测量系统:设计或选用测试装置 组成测量系统； 设计或选用测试装置， 测量系统 设计或选用测试装置，组成测量系统； 数据处理:进行科学的数据处理 获得正确结果。 进行科学的数据处理， 数据处理:进行科学的数据处理，获得正确结果。 任何工程测试问题都可归结为输入、 任何工程测试问题都可归结为输入、输出和系统 传输特性三者之间的关系问题。 传输特性三者之间的关系问题。
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位
(4)状态检测、故障诊断 状态检测、 状态检测 对于装备的使用、维护保障与管理人员来说， 对于装备的使用、维护保障与管理人员来说，最关心 的问题是所属机械装备系统性能状态如何， 的问题是所属机械装备系统性能状态如何，是否存在 故障，是什么故障，发生在那个部位， 故障，是什么故障，发生在那个部位，故障程度如何 等。要解决这些问题的唯一途径就是对机械装备系统 进行测试，根据测试数据判断系统性能状态是否正常。 进行测试，根据测试数据判断系统性能状态是否正常。 机械装备也是有一定寿命的， 机械装备也是有一定寿命的，判断系统是否达到报废 标准，也必须以测试数据位依据。 标准，也必须以测试数据位依据。
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0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
NASA的ATRV智能车辆
美国海军研究室 ATRV智能车辆 智能车辆
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0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
航天飞机、卫星发射、轨道跟踪、 航天飞机、卫星发射、轨道跟踪、轨道控制
航天
23
0 绪论
0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用)
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0.2 测试技术的作用和地位 (典型应用) 典型应用) 流程工业设备运行状态监控
石化企业输 油管道、 油管道、储 油罐等压力 容器的破损 和泄露检测。 和泄露检测。
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0.3 测试技术的内容与测试系统的组成
测量原理: 压电、电磁、热电、光电效应等； 测量原理 压电、电磁、热电、光电效应等； 测量方法:直接 间接、 直接/间接 非电、 数字等； 测量方法 直接 间接、电/非电、模拟 数字等； 非电 模拟/数字等 测量系统:设计或选用测试装置 组成测量系统； 设计或选用测试装置， 测量系统 设计或选用测试装置，组成测量系统； 数据处理:进行科学的数据处理 获得正确结果。 进行科学的数据处理， 数据处理:进行科学的数据处理，获得正确结果。 任何工程测试问题都可归结为输入、 任何工程测试问题都可归结为输入、输出和系统 传输特性三者之间的关系问题。 传输特性三者之间的关系问题。
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(电子课件)第1章 绪论
测试系统一般由试验装置和测量系统两大部分组成
全面准确地 产生能够表达被 测试对象状态的 信息！
试验装置的核心作用是表达与输出被测试对象的待测信息， 是测试系统的“信号发生器”。 测量系统主要由传感器、信号调理、信号处理和显示记录等 单元构成。
第1章绪论
1.2 测试系统的基本组成
传感器 能够感受被测量并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置。 信号敏感元件 传感器中能够直接感受或响应被测量的部分。 信号变换元件 传感器中将敏感元件感受到或做出响应的被测量转换成适合 于传输并测量的物理量的部分。 信号调理单元的 把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的 形式
等精度测量 非等精度测量
等方差性检验
第1章绪论
1.3 测量的基本类别
三、按照测量对象的时空变化性质分类 1. 稳态与非稳态 稳态测量（静态）：针对量值不随时间变化的被测量实施的测量。 非稳态测量（动态）：针对随时间变化的被测量实施的测量，是为了确 定被测量的瞬时值或被测量随时间的变化规律。 2. 单点与分布 单点测量方法：被测量量值在其空间范围内是均匀一致的时采用的测量。 分布测量方法：被测量量值在其空间范围内处于不均匀分布状态时采用 的测量。 具体采用哪种测量方法，除了被测量本 身的分布差异外，还与测试要求有关。
《热能与动力工程测试技术》·第3版
热能与动力工程测试技术
教学课件
教材：热能与动力工程测试技术 第3版 作者：俞小莉 严兆大 ISBN： 978-7-111-58644-9 出版社：机械工业出版社
《热能与动力工程测试技术》·第3版
第1章 绪论
1.1 测试工作的内涵及其作用
1.2 测试系统的基本组成 1.3 测量的基本类别 1.4 测试技术的发展及其在热能与动力工程 领域的应用概况 1.5 热能与动力工程测试技术课程学习要求
全面准确地 产生能够表达被 测试对象状态的 信息！
试验装置的核心作用是表达与输出被测试对象的待测信息， 是测试系统的“信号发生器”。 测量系统主要由传感器、信号调理、信号处理和显示记录等 单元构成。
第1章绪论
1.2 测试系统的基本组成
传感器 能够感受被测量并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置。 信号敏感元件 传感器中能够直接感受或响应被测量的部分。 信号变换元件 传感器中将敏感元件感受到或做出响应的被测量转换成适合 于传输并测量的物理量的部分。 信号调理单元的 把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的 形式
等精度测量 非等精度测量
等方差性检验
第1章绪论
1.3 测量的基本类别
三、按照测量对象的时空变化性质分类 1. 稳态与非稳态 稳态测量（静态）：针对量值不随时间变化的被测量实施的测量。 非稳态测量（动态）：针对随时间变化的被测量实施的测量，是为了确 定被测量的瞬时值或被测量随时间的变化规律。 2. 单点与分布 单点测量方法：被测量量值在其空间范围内是均匀一致的时采用的测量。 分布测量方法：被测量量值在其空间范围内处于不均匀分布状态时采用 的测量。 具体采用哪种测量方法，除了被测量本 身的分布差异外，还与测试要求有关。
《热能与动力工程测试技术》·第3版
热能与动力工程测试技术
教学课件
教材：热能与动力工程测试技术 第3版 作者：俞小莉 严兆大 ISBN： 978-7-111-58644-9 出版社：机械工业出版社
《热能与动力工程测试技术》·第3版
第1章 绪论
1.1 测试工作的内涵及其作用
1.2 测试系统的基本组成 1.3 测量的基本类别 1.4 测试技术的发展及其在热能与动力工程 领域的应用概况 1.5 热能与动力工程测试技术课程学习要求
【优秀版】现代测试技术与系统PPT
CPU可选单片机、DSP或其他微处理器。
2）以个人计算机为核心的个人仪器测试 系统，如图1-5、1-6所示。
具有测量功能的模块或仪器卡直接与个人 计算机的系统总线相连。仪器的测试功能由在 个人计算机上开发的测试应用程序实现。
2013年10月22日星期二
17
2013年10月22日星期二
18
2013年10月22日星期二
智能仪器：采用专门的微处理器、存储器 和接口芯片，与仪器测量部分融合在一起。
自动测试系统：是用现成的PC配以一定 的硬件和仪器测量部分组合而成。
虚拟仪器：是将测试仪器软件化和模块 化，并与计算机结合构成的仪器系统。
1. 智能仪器
智能仪器是指包含微计算机或微处理器的 测量或检测仪器。具有对数据进行存储、运 算、逻辑判断及自动化操作等功能。它具有的 软件功能使仪器呈现某种智能作用。
2013年10月22日星期二
9
2013年10月22日星期二
10
智能仪器的特点： （1）操作自动化； （2）具有自测功能； （3）具有数据处理功能； （4）具有友好的人机对话能力； （5）具有可程控操作能力。
2. 自动测试系统 自动测试系统是以PC为核心，在程序控 制下自动完成测试任务的仪器系统。 其发展分为3个阶段：第1代专用型，第 2代积木型，第3代模块化集成型。
2）测量精度高，性能好； （1）第1代自动测试系统 常见的自动测试系统一般由测试控制器、可程控测试仪器、标准数字接口总线、测试软件等组成。
系统中的嵌入式计算机、模块化仪器均以总线插卡的形式出现，插入带有总线插座、插槽、电源的VXI、PXI总线机箱中。 年10月22日星期二 系统中的嵌入式计算机、模块化仪器均以总线插卡的形式出现，插入带有总线插座、插槽、电源的VXI、PXI总线机箱中。 （2）第2代自动测试系统 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统 。
2）以个人计算机为核心的个人仪器测试 系统，如图1-5、1-6所示。
具有测量功能的模块或仪器卡直接与个人 计算机的系统总线相连。仪器的测试功能由在 个人计算机上开发的测试应用程序实现。
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智能仪器：采用专门的微处理器、存储器 和接口芯片，与仪器测量部分融合在一起。
自动测试系统：是用现成的PC配以一定 的硬件和仪器测量部分组合而成。
虚拟仪器：是将测试仪器软件化和模块 化，并与计算机结合构成的仪器系统。
1. 智能仪器
智能仪器是指包含微计算机或微处理器的 测量或检测仪器。具有对数据进行存储、运 算、逻辑判断及自动化操作等功能。它具有的 软件功能使仪器呈现某种智能作用。
2013年10月22日星期二
9
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智能仪器的特点： （1）操作自动化； （2）具有自测功能； （3）具有数据处理功能； （4）具有友好的人机对话能力； （5）具有可程控操作能力。
2. 自动测试系统 自动测试系统是以PC为核心，在程序控 制下自动完成测试任务的仪器系统。 其发展分为3个阶段：第1代专用型，第 2代积木型，第3代模块化集成型。
2）测量精度高，性能好； （1）第1代自动测试系统 常见的自动测试系统一般由测试控制器、可程控测试仪器、标准数字接口总线、测试软件等组成。
系统中的嵌入式计算机、模块化仪器均以总线插卡的形式出现，插入带有总线插座、插槽、电源的VXI、PXI总线机箱中。 年10月22日星期二 系统中的嵌入式计算机、模块化仪器均以总线插卡的形式出现，插入带有总线插座、插槽、电源的VXI、PXI总线机箱中。 （2）第2代自动测试系统 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统 。
《测试技术》教学课件 绪论
在产品的研制,生产和使用维护的全寿命 在产品的研制,生产和使用维护的全寿命 研制 和使用维护 过程中都离不开测试技术和测试装备, 过程中都离不开测试技术和测试装备,它们 是确保产品"可靠性,可维修性,可保障性" 是确保产品"可靠性,可维修性,可保障性" 的重要支柱 . 测试仪器及由 及由各种测试仪器组成的测试系 测试仪器及由各种测试仪器组成的测试系 则是测试技术的最终体现. 统则是测试技术的最终体现.
3,尺寸向两个极端发展 , 两个极端就是指相对于现在测量尺寸的 大尺寸和小尺寸.如飞机外形的测量, 大型机械关键部件测量,高层建筑电梯 导轨的准直测量,油罐车的现场校准等 都要求能进行大尺寸测量;微电子技术, 生物技术的快速发展,探索物质微观世 界的需求,测量精度的不断提高,又要 求进行微米,纳米测试.
动态量测试的基本特点: 动态量测试的基本特点
由于被测量的动态性决定 了测量方法的特殊性,测试系 统的复杂性和从被测信号中获 取有用信息的丰富性.
四,测试技术的应用
1,机电工程中的应用
密歇根大学的机械手装配模型AGV自动送货车 自动送货车
机械手, 机械手,机器人中的传感器
转动/移动位置传感器,力传感器,视觉传感器, 转动/移动位置传感器,力传感器,视觉传感器,听觉 传感器, 接近距离传感器, 触觉传感器, 热觉传感器, 传感器 , 接近距离传感器 , 触觉传感器 , 热觉传感器 , 嗅 觉传感器. 觉传感器.
测量原理确定后,根据对测量任务的具体要 求和现场实际情况,需要采用不同的测量方 法,如直接测量法或间接测量法,电测法或 非电测法,模拟量测量法或数字量测量法, 等精度或不等精度测量法等. 在确定了被测量的测量原理和测量方法以后, 就要设计或选用装置组成测量系统. 实际测试得到的数据必须加以处理,才能得 到正确可靠的结果
绪论-现代分析测试技术讲解【2024版】
现代分析测试技术概述
显微技术
透射电镜技术（TEM）
利用电子在磁场中的运动与光线在介质中的传播相似的原理 研制的显微技术。
扫描显微技术
扫描电子显微镜（SEM）
扫描探针显微镜
➢ 扫描隧道显微镜（STM）
➢ 原子力显微镜（AFM） ➢ 弹道电子显微镜（BEEM）
➢ 激光力显微镜（LFM） ➢ 光子扫描隧道显微镜（PSTM）
利用物质在流动相（液相）和固定相（液相或固 相）中的分配比不同原理的分离技术。 毛细管电泳（CE）
以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，根 据样品中各组分间的淌度或分配行为上的不同进行分离 的技术。
现代分析测试技术概述
联用技术
色谱—质谱联用技术 色谱—核磁共振波谱联用技术 色谱—红外吸收光谱联用技术
生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电 波产生之电场(由心脏产生)来找到“活人” 的位置。 配备特殊电波过滤器可将其它动物不同于人 类的频率加以过滤去除，使生命探测仪只会 感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器 配备两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距 离可达500公尺，短距离20公尺。人体发出的 超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。碰到 上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操 作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲 搜寻的人体目标。
检测试样物质中受激分子产生的荧光或磷光的分析技术。 旋光和圆二色性光谱（ORD and CD）
通过分子对不同偏正光吸收的差异作手性分子检测的分析 技术。
现代分析测试技术概述
• X－射线光谱技术
• X—射线荧光光谱
检测分子受X—射线照射后产生的荧光谱线的分 析技术。
• X—射线衍射法
检测由不同晶格结构对X—射线所产生的不同衍 射角的分析技术。
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2021年3月18日2时41分
机械工程测试技术
返回
哈尔滨商业大学轻工学院
一、测试技术的基本概念
机械工程测试技术
（1）测试—是具有试验性质的测量。是测量和试验
技术的综合。
（2）测量—为确定被测对象的量值而进行的全部操
作过程。工程测量分为静态测量和动态 测量。
（3）试验—对未知事物的探索性认识过程。
测试技术就是针对被测对象的特点,利用相应的传感器、信号 调理和信号采集装置组成的测试系统,将被测物理量转变成电 信号,然后按一定的目的对信号进行分析和处理,从而获取被 测对象的有用信息, 探明被测对象内在规律的过程。
2*5排列条盒烟
真空气室
2021年3月18日2时41分
压力 传感器
真空泵
哈尔滨商业大学轻工学院
四、测试技术的工程应用
8. 香烟圆周检测
• 烟条或嘴棒进入检测头后在烟条周围形成 了一个气环。当烟条大小发生变化时气流 的溢出多少会发生变化，气压也发生相应 的变化 ，通过A/D转换将模拟电压变化 的数据转变为直观的圆周数据。
检测头
烟条
机械工程测试技术
2021年3月18日2时41分
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二、测试技术的主要任务
机械工程测试技术
• 测试技术是实验科学的一部分，主要研究 各种物理量的测量原理、测试系统的基本特 性以及测试信号的分析与处理方法。
2021年3月18日2时41分
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哈尔滨商业大学轻工学院
三、测试系统的组成
测试系统的一般组成：
四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
• 1 工业自动化中的应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的 作用，是其重要组成部分。
(1)机械手、机器人中的应用
转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、 接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器等。
密歇根大学的机械手装配模型
四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
4. 家庭与办公自动化
在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的 应用了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
温湿度传感器
温度传感器
全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传 感器，衣质传感器，水温传感器，水质 传感器，液位传感器，电阻传感器(衣物 烘干检测)等。
2021年3月18日2时41分
汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件在出厂 时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、 燃品油质压量汽力。车及扭发距动测机量转速等。通过对抽样汽车的机测床试加，工工精程度师测可量以了解产
返回
2021年3月18日2时41分
哈尔滨商业大学轻工学院
机械工程测试技术
机械工程测试技术
主讲教师：谷吉海
Email: jihaigu@ Tel: 13936679917
2021年3月18日2时41分
哈尔滨商业大学轻工学院
绪论
• 一、测试技术的基本概念 • 二、测试技术的主要任务 • 三、测试系统的组成 • 四、测试技术的工程应用 • 五、课程学习要求 • 六、主要参考书 • 七、 学时及考核
2. 设备运行状态监控
在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运 行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系 统。
2021年3月18日2时41分
石化企业输油 管道、储油罐 等压力容器的 破损和泄露检 测。
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四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
3. 产品质量检测
2021年3月18日2时41分
广州中鸣数码的机器狗 返回
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四、测试技术的工程应用
(2) 加工过程监测
机械工程测试技术
利用切削力传感器，加工噪声传感器等，可以实时 监测刀具的切削力以及加工噪声等。
2021年3月18日2时41分
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四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
指纹传感器
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四、测试技术的工程应用
5.食品药品冷链 监测与溯源
(RFID温度传感标签)
RFID温度标签贴在包装件 按预定时间间隔周期性地记录
测量到的温度 通过不同的通信方式上传至数据中心
实现对冷链温度的全程、实时监控
2021年3月18日2工学院
2021年3月18日2时41分
机械工程测试技术
哈尔滨商业大学轻工学院
四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
7. 香烟包装负压缺包检测
当待检测条烟进入检测区域时，相应的编码器开始工作，电磁阀通电后启动真 空泵产生负压，如果条烟中不缺少烟包，受负压气体的吸力的作用，则上、下 盖板上所有的上、下进气孔会把小包烟吸住，所有上、下进气孔都被堵住，此 时上、下盖板中的气室内会形成一个很高的真空度（-0.8Bar）。反之，只要缺 一包烟，就表示有进气孔没被堵住而漏气，则气室内的真空度就会大幅下降， 该检测系统会及时感应到该压力变化，利用这种差别可以准确检测出是否缺包。
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2021年3月18日2时41分
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四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
• 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质 量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及 到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工 程领域。
2021年3月18日2时41分
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机械工程测试技术
•• 显传信示感号记器调处录：理：直：以接将对观感来进察受自行者被传各易测感种于量器运认，的算识并信、的将号解形其转调式按换、来一成滤显定更波示规适、测律合分量转于析结换进等， 果成一将，电步结或量传果将输测出和至量。处显结理示果的记存信录储号或。。控如制：系幅统值。放大，信号的调
制等。
四、测试技术的工程应用
冷链温度溯源
机械工程测试技术
2021年3月18日2时41分
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四、测试技术的工程应用
冷链温度监测系统示意图
机械工程测试技术
GPRS
2021年3月18日2时41分
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四、测试技术的工程应用
6. 现代精准农业
将温度、湿度、光、气体浓度 等传感器及布设于农田，通过 无线传感网络，实时采集农作 物物理量及土壤条件的数据， 智能地控制温度、光照及换气 等，从而实现现代农业的精准 调控。
机械工程测试技术
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一、测试技术的基本概念
机械工程测试技术
（1）测试—是具有试验性质的测量。是测量和试验
技术的综合。
（2）测量—为确定被测对象的量值而进行的全部操
作过程。工程测量分为静态测量和动态 测量。
（3）试验—对未知事物的探索性认识过程。
测试技术就是针对被测对象的特点,利用相应的传感器、信号 调理和信号采集装置组成的测试系统,将被测物理量转变成电 信号,然后按一定的目的对信号进行分析和处理,从而获取被 测对象的有用信息, 探明被测对象内在规律的过程。
2*5排列条盒烟
真空气室
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压力 传感器
真空泵
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8. 香烟圆周检测
• 烟条或嘴棒进入检测头后在烟条周围形成 了一个气环。当烟条大小发生变化时气流 的溢出多少会发生变化，气压也发生相应 的变化 ，通过A/D转换将模拟电压变化 的数据转变为直观的圆周数据。
检测头
烟条
机械工程测试技术
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二、测试技术的主要任务
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• 测试技术是实验科学的一部分，主要研究 各种物理量的测量原理、测试系统的基本特 性以及测试信号的分析与处理方法。
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三、测试系统的组成
测试系统的一般组成：
四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
• 1 工业自动化中的应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的 作用，是其重要组成部分。
(1)机械手、机器人中的应用
转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、 接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器等。
密歇根大学的机械手装配模型
四、测试技术的工程应用
机械工程测试技术
4. 家庭与办公自动化
在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的 应用了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
温湿度传感器
温度传感器
全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传 感器，衣质传感器，水温传感器，水质 传感器，液位传感器，电阻传感器(衣物 烘干检测)等。
2021年3月18日2时41分
汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件在出厂 时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、 燃品油质压量汽力。车及扭发距动测机量转速等。通过对抽样汽车的机测床试加，工工精程度师测可量以了解产
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Email: jihaigu@ Tel: 13936679917
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绪论
• 一、测试技术的基本概念 • 二、测试技术的主要任务 • 三、测试系统的组成 • 四、测试技术的工程应用 • 五、课程学习要求 • 六、主要参考书 • 七、 学时及考核
2. 设备运行状态监控
在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运 行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系 统。
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石化企业输油 管道、储油罐 等压力容器的 破损和泄露检 测。
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利用切削力传感器，加工噪声传感器等，可以实时 监测刀具的切削力以及加工噪声等。
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5.食品药品冷链 监测与溯源
(RFID温度传感标签)
RFID温度标签贴在包装件 按预定时间间隔周期性地记录
测量到的温度 通过不同的通信方式上传至数据中心
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机械工程测试技术
7. 香烟包装负压缺包检测
当待检测条烟进入检测区域时，相应的编码器开始工作，电磁阀通电后启动真 空泵产生负压，如果条烟中不缺少烟包，受负压气体的吸力的作用，则上、下 盖板上所有的上、下进气孔会把小包烟吸住，所有上、下进气孔都被堵住，此 时上、下盖板中的气室内会形成一个很高的真空度（-0.8Bar）。反之，只要缺 一包烟，就表示有进气孔没被堵住而漏气，则气室内的真空度就会大幅下降， 该检测系统会及时感应到该压力变化，利用这种差别可以准确检测出是否缺包。
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机械工程测试技术
• 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质 量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及 到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工 程领域。
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•• 显传信示感号记器调处录：理：直：以接将对观感来进察受自行者被传各易测感种于量器运认，的算识并信、的将号解形其转调式按换、来一成滤显定更波示规适、测律合分量转于析结换进等， 果成一将，电步结或量传果将输测出和至量。处显结理示果的记存信录储号或。。控如制：系幅统值。放大，信号的调
制等。
四、测试技术的工程应用
冷链温度溯源
机械工程测试技术
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四、测试技术的工程应用
冷链温度监测系统示意图
机械工程测试技术
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四、测试技术的工程应用
6. 现代精准农业
将温度、湿度、光、气体浓度 等传感器及布设于农田，通过 无线传感网络，实时采集农作 物物理量及土壤条件的数据， 智能地控制温度、光照及换气 等，从而实现现代农业的精准 调控。