工程测试与信息处理

度测量 、 噪声测量、压力测量、位
移、速度、加速度测量
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实验
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第1章 绪论
课程的课程地位与教学目标
本课程是高等学校机械工程各有关专业一门技术基础课。 必须要掌握：
1. 信号时域和频域的描述及分析方法。 2. 常用传感器、中间变换电路及记录显示设备的工作原理 及性能。 3. 测试系统的静、动态特性的评价方法及不失真测量条件。 4. 测量结果质量的评估方法。
第1章 绪论
（3）计算机化智能测试系统
大型综合性试验时，待测参数多，准备时 间长，众多的数据依靠手工去处理，不仅精度 低，处理周期也太长。采用以计算机为核心的 自动测试系统，利用现代数据处理及信息处理 技术，可以实现自动校准、自动修正、故障诊 断、信号调理、多路采集、自动分析处理并能 打印输出测试结果等功能。
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第1章 绪论
●以弹道学为例： 古老的弹道学是研究装药量与弹丸运行距离之间的关系 1860年诺贝尔发明了铜柱测压法，同时布郎吉发明了弹道 摆，将古老的弹道学一分为二：内弹道学、外弹道学。 铜柱测压法：可用铜柱测出弹膛内火药燃气的压力值； 弹道摆：可以测出弹丸出枪、炮的初速； 内弹道学：研究装药与压力及初速的关系； 外弹道学：研究弹丸初速与射程之间的关系； 随着动态测试技术的发展，弹道学目前已发展成了内弹 道学、中间弹道学、外弹道学、创伤弹道学。
第1章 绪论
（2）高性能、微型、智能传感器 不久的将来，高分子材料、金属氧化物、超
导体与半导体的结合材料、非晶半导体、超微粒 陶瓷、记忆合金、功能性薄膜等新型材料，将会 导致一批新型传感器的出现。光导纤维不仅可用 来传输信号，而且可作为物性型传感器。另外由 于微电子的发展使得很有可能把某些电路乃至微 处理器和传感测量部分做成一体，即传感器具有 放大、校正、判断和一定的信号处理功能，组成 所谓的“智能传感器”。
第1章 绪论
科 研 训练
第1章 绪论
光电弹丸速度测量仪的设计 应变式高压传感器设计 基于声传感器的弹丸定位系统设计
组织团队进行 分工协作。
培养学生在实践中对知识融会贯通，独立学习 和解决问题的能力 。
第1章 绪论 教学方法
以兵器测试的案例为主线：
解决教学中易出现的问题： 1.测试技术应用、发展部分空洞； 2.传感器部分没有实物对象、枯燥 无味； 3.信号分析理论部分深奥、难懂。
应用： 根据被测对象自行确定测试方法, 设计或选用测试系统，并 能对测量结果正确地进行数据处理。
提升： 动态误差的基本概念及常用动态误差的修正方法。
第1章 绪论
学习 方 法
测试技术是一门与材料科学、微电子 技术、信息技术密切相关的快速发展 的学科。为弥补书本教材内容滞后于 学科发展的问题，在教学内容上采编 了很多多媒体素材和案例。
第1章 绪论
1.2 测试技术的发展趋势
（1）高灵敏度、高精度、宽量程和多功能测量仪器。 测量仪器及整个测量系统精度的提高，使测得数据的可信
度也相应提高。仪器精度的提高，可减少试验次数，从而减少 试验经费，降低产品成本。在火炮膛压测试技术中，对常规火 炮膛压小于600Mpa的测试，采用铜柱（或铜球）测压器或压 电传感器均可满足要求。为提高火炮射程和射击精度，在高膛 压火炮的研究中，膛压可达到800Mpa～1000Mpa，甚至 1000Mpa以上，并伴随着 的高冲击加速度，这就促使膛压测试 技术要相应的发展，研制测压范围更宽的压力传感器以及配套 的压力动态标定装置。
量进行定量测定的过程。
2）测试技术 ●测试技术：测量技术与实验技术的综合
第1章 绪论
（1）历史上人们对测试技术的认识 自古以来，测试技术就渗透在在人类的生产活动、科学实
验与日常生活的各个方面。 ●古代利用“步弓”丈量土地 ●利用“日晷”计量时间（rigui） ●利用“绳扣”记录数量 ●成语：“五十步笑百步”、“百步穿杨” ●秦始皇统一了割据的六国形成统一的中央政权后，首先做
第1章 绪论
课程网络学习资源
1. 测试技术电子教案 2. 测试技术网络课件
学校教务处精品课程网站
http://jwc.njust.edu.cn/
▼ 更多信息,请关注:
• http://www.asiatest.org （中国仪器与测量网）
• 《仪器仪表学报》 • 《电子测量技术》 • 《国外电子测量技术》
工程测试与信息处理 （第2版） 狄长安 主编
国防工业出版社 2010
书本教材 电子教材 并重
第1章 绪论
本课程是培养学生解决实际工程测量问题能力的专业
基础课，具有很强实践性。学习时应充分利用课程所开设
实验和仿真实验。
只有通过足 够的实验， 才能培养实 际动手能力
理论学习 实践学习 研究学习 三元并重
第1章 绪论
（4）多系统的信息融合技术
多系统的信息融合是指对来自多个测量系统 的数据进行多级别、多方面、多层次的处理，从 而产生新的有意义的信息，而这种新信息是任何 单一测量系统或传感器所无法获得的。除军事应 用外，多系统信息融合在工业、交通和金融领域 进有十分好的应用前景。
动态压力测量 桥梁固频测量 瞬态高温测量 速度测量
第1章 绪论
要求
1.掌握测试的概念 2.了解测试技术的应用情况 3.了解测试技术的发展动态 4.了解主要测试仪器生产厂商
第1章 绪论
1.1 测试技术的内涵
1）人类认识和改造世界的过程 1）观察：天文现象、苹果落地 2）实验：在实验室条件下，用特定的仪表对被测
第1章 绪论
课程内容：
兵器、工业自动 化,环境监测,楼 宇控制,交通等 领域中常见物理 量(压力、应变、 位移、加速度、 温度等）的测量 原理和方法。
绪论+测量的基础知识
2
工程信号及其可测性分析
6
测量系统的基本特性
4
信号调理电路及指示纪录装置 2
计算机测试技术
2
测试结果及误差分析
6
应变电测、压电测量、光电测量 、温
的工作就是统一度量衡，由此可见测试计量技术的重要性。
第1章 绪论
（2）任何科学都是实验的科学
● 牛顿通过实验发表了万有引力定律； ● 伽利略通过实验创造了力学； ● 波义尔通过实验创造了化学； ● 麦克斯韦尔通过实验创造电磁场理论； ● 1665年虎克利用光学显微镜观察软木栓，发现了细胞， 促进了生物学的发展；