测试技术课件 第一章X

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测试技术的工程应用
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。
a)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、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。
密歇根大学的机械手装配模型
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广州中鸣数码的机器狗
测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种 物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程 参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。
通常先将被测物理 量转换为电量，再 对电信号进行处理 和输出。如图所示 的声级计。
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一．测试技术的重要性 测试技术的基本任务：获取有用的信息 测量：确定被测物属性量值，
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测Байду номын сангаас技术的发展趋势
2、测量信号处理方面
计算机虚拟仪器技术
用PC机＋仪器板卡 代替传统仪器
优
用计算机软件 代替硬件分析电路
点
我们的工作
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绪论
0.4主要传感器和测试仪器生产厂商
1、工业自动化类传感器
美国霍尼威尔公司（有全球最大传感器技术研究中心）
http://www.honeywell.com/china
图示为某公司楼宇自动化系 统。该系统分为：电源管理、 安全监测、照明控制、空调 控制、停车管理、水/废水管 理和电梯监控。
烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器
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测试技术的工程应用
5、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)。
http://www.agilent.com.cn/
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0.4主要测试仪器生产厂商
4、参考书目
胡均安，曾光奇，工程测试基础，华中科技大学出版社。 贾民平、张洪廷，测试技术，高等教育出版社。 黄长艺、严普强，机械工程测试技术基础，机械工业出版社。 常作升、范福均，机械工程测试技术基础，西安交通大学出版社 陈杰等，传感器与检测技术，高等教育出版社 吴正毅，测试技术与测试信号处理，清华大学出版社 王建民，机械工程测试技术，机械工业出版社 卢文祥，机械工程测试.信息.信号处理，华中理工大学出版社 樊尚春，信号与测试技术，北京航空航天大学出版社
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。
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汽车扭距测量
机床加工精度测量
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测试技术的工程应用
4、楼宇控制与安全防护
为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工 作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在 楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温 度监测、电梯运行状况。
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传感器：被测试量转换为同种或别种量值输出 电信号
信号调理：将来自传感器的信号转换成更适于 传输和处理的形式 例：调幅、调频
信号处理：对信号运算，滤波，分析 信号显示、记录：
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测试技术的工程应用
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。
密歇根大学数字化工厂
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测试技术的工程应用
2、流程工业设备运行状态监控
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。
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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测试技术的工程应用
3、产品质量测量
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。
机械工程测试技术基础
主编：熊诗波 黄长艺 机械工业出版社
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机械工程测试技术基础
0 绪论
本章学习要求：
0.1 掌握测试技术的概念及研究内容 0.2 了解测试技术的应用情况 0.3 了解测试技术的发展动态 0.4 了解主要测试仪器生产厂商 0.5 学习本课程要求 思考题
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绪论
0.1 测试技术的基本概念
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测试系统框图
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一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置 和显示记录装置三部分组成。
信息提取
信息调理
传感器将被测物理量（如噪声，温度）检出并
转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬 件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信 号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供 给观察者或其它自动控制装置。
如：长度、重量等 测试：具试验性质的测量 测量+试验 测试的作用：认识客观世界
检验科学理论和规律的正确性 测试的应用：工、农、医、国防、交通、环
保、生活安全等
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二、测试过程和测试系统的一般组成 信息：蕴涵在信号中，信号的内容。
非物质的， 无能量。 信号：信息的载体 电、光、力、声，
物质的，有能量。 例：讲话（声）、警报声 （声）、烽火台（光）。
指纹传感器
温湿度传感器
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透光率传感器
温度传感器
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测试技术的工程应用
6、其他应用
航天
农业
交通
医学
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测试技术的工程应用 7、PC机中的测试技术应用
鼠标:光电位移传感器 摄像头:CCD传感器
声位笔:超声波传感器
麦克风:电容传声器
声卡:A/D卡 + D/A卡 软驱:速度,位置伺服
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测试技术的发展趋势
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测试技术的工程应用
b) AGV自动送货车
超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置； 红外线色彩传感器运动轨迹和AGV小车位置识别；条形 码传感器，货品识别。
香港理工AGV模型
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测试技术的工程应用
c) 生产加工过程监测
切削力传感器，加 工噪声传感器，超 声波测距传感器、 红外接近开关传感 器等。
2、振动/噪声传感器
丹麦B&K（振动测量、声学测量领域最富盛名）
http://www.bksv.com/
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0.4主要测试仪器生产厂商 3、测量分析仪器
美国国家仪器公司(全球最大的计算机虚拟仪器生产商)
http://www.ni.com/
美国Agilent公司(原惠普公司仪器部，著名的测试仪器商)
1、传感器方面
a)利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效 应开发出的新型传感器
生物酶血样分析传感器
荧光材 料制作 的电子 鼻传感 器
热/光
电量
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测试技术的发展趋势
b)传感器+嵌入式计算机 智能传感器
振动网络传感器
嵌入式计算机
智能压力网络 传感器
智能倾角RS232 传感器
IC总线数字温度 传感器