工程测试技术及应用绪论
测试技术复习
一部分：绪论部分1、测量系统有那些环节，各个环节有什么功能？答：激励装置作用于被测对象，使之产生有用信息的信号， 传感器将被测信息转化为某种电信号，信号调理环节将电信号转换成更适合进一步传输和处理的形式，信号处理对信号进行运算和分析，信号显示和记录环节显示信号以便观测者观察和分析。
而反馈、控制环节用于闭环控制系统中的测试系统。
2、为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么使用电表时应尽可能在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，试问哪一个测量准确度高？为什么？ 答：若被测量超过电表的量程会损环电表；在电表量程的三分之二以上使用可提高测量准确度；用30V 的1.5级电压表分别测量准确度高，因为其测量误差小。
3、如何表达测量结果？对某量进行8次测量，测得值分别为：802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.46、802.45、802.43。
求其测量结果。
解：81802.40802.50802.38802.48802.42802.46802.4388802.44ii xx =++++++===∑ˆ0.04s σ==，ˆ0.014x σ== ˆ802.440.014x X x σ=±=± 4、请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差： ⑴.1.01825447.8V V μ± ⑵.(25.048940.00003)g ± ⑶.2(5.4820.026)/g cm ±解：（1）1.01825440.00766V ±‰ ⑵.25.048940.001198g ± ‰ ⑶.25.482/0.474%g cm ±第二部分：信号及其描述1、周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？答：周期信号的频谱具有离散性、谐波性和收敛性，即各谐波分量频率为基频的整数倍，离散分布，且幅值随频率的增加而减小。
原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用研究
原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用研究一、绪论随着社会经济的快速发展，水利工程在国民经济和人民生活水平提高中发挥着越来越重要的作用。
水利工程建设过程中，地质勘察工作的质量直接关系到工程的安全、稳定和可持续发展。
为了确保水利工程的顺利推进，必须对工程所在地的地质环境进行全面、深入的勘察。
在这个过程中，原位测试技术作为一种新兴的地质勘察方法，已经在水利工程地质勘察中得到了广泛的应用和研究。
原位测试技术是指在工程现场，通过实时监测和分析地下岩土体的各种物理、化学和力学参数，以及与地下水、地表水等环境因素的关系，来评价工程地质条件的一种方法。
这种技术具有操作简便、速度快、精度高、成本低等优点，能够为水利工程地质勘察提供有力的支持。
本文主要从以下几个方面对原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用进行研究：首先，对原位测试技术的原理和基本方法进行概述；其次，结合实际案例。
通过对这些方面的研究，旨在为水利工程地质勘察提供更加科学、合理的技术支持，为我国水利工程建设提供有力保障。
1. 研究背景和意义随着社会经济的快速发展，水利工程在国民经济和人民生活中的应用越来越广泛。
水利工程的建设和运行过程中，地质条件的复杂性和多变性给工程的安全稳定带来了很大的挑战。
为了确保水利工程的顺利建设和安全运行，对工程地质勘察的要求也越来越高。
传统的工程地质勘察方法虽然在一定程度上可以满足需求，但由于其局限性，往往无法全面准确地揭示地质条件的真实情况。
研究和发展一种新型的、高效的地质勘察技术势在必行。
原位测试技术作为一种新兴的地球物理勘探方法，具有高精度、高效率、实时监测等优点，已经在油气、矿产等资源勘探领域取得了显著的应用成果。
原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用研究逐渐受到关注。
通过将原位测试技术与传统工程地质勘察方法相结合，可以更好地解决水利工程地质勘察中的难题，提高工程地质勘察的质量和效率。
本研究旨在探讨原位测试技术在水利工程地质勘察中的应用，以期为水利工程地质勘察提供一种新的、有效的技术手段。
机械工程测试技术教案
机械工程测试技术教案第一章绪论一、教学目的及要求使学生掌握测试系统的基本概念。
学生应了解测试系统的功能结构，静、动态测试的概念等。
二、主要内容测试技术的在机械工程中的意义；测试系统的组成；课程性质；基本内容及学习方法四、教学重点：静态测试与动态测试的概念。
测试系统的组成。
五、教学难点：动态测试概念的建立六、教学过程：(见讲义)八、思考题：根据日常观察，是建立一套结构应力测试系统，要求画出框图即可。
九、作业：静态测试与动态测试系统的构成有何不同十、教学参考书：黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11第二章信号分析一、教学目的及要求使学生掌握确定性信号分析的基本理论和方法；二、主要内容信号的分类；信号的时域和频域描述；周期信号与离散频谱；瞬变非周期信号与连续频谱；脉冲信号及其频谱；正弦函数和余弦函数的频谱四、教学重点：周期信号的时域定义、傅立叶级数表达及其离散频谱λ瞬变非周期信号的傅立叶变换及其连续频谱λ傅里叶变换的主要性质λ五、教学难点：信号时域分析与频域表达的概念、方法及其相互关系六、教学过程：(见讲义)八、思考题与作业：1、什么是信号的频域描述2、周期信号的时域定义及其判断方法3、确定任意一个谐波的三个要素是什么4、周期信号频谱特点是什么5、周期信号双边频谱与单边频谱间的幅值、相位关系6、傅立叶变换的六个主要性质7、单位脉冲函数的描述（函数值、强度）；t0)，及A，t0的意义-(tδ8、一般脉冲函数的表示方法，即A9、叙述脉冲函数的采样性质、卷积性质、频谱10、写出正弦函数、余弦函数的傅立叶变换习题2-1~2-4第三章测量系统分析一、教学目的及要求使学生们掌握测试系统的静、动态特性分析基本概念、表达方法。
二、主要内容测试系统的误差表达方式，静态特性曲线与静态特性参数λ测试系统的动态特性：线性系统的时域描述、频域描述λ理想频向函数—测试系统实现不失真测试的条件λ四、教学重点：线性系统的时域描述、频域描述，二阶系统的频率特性五、教学难点：线性系统的频率保持特性及其应用；系统时域、频域响应的计算六、教学过程：(见讲义)八、思考题与作业：1、绝对误差、相对误差的表达式2、灵敏度、非线性度、回程误差的定义3、叙述线性系统的5个性质4、什么是系统的脉冲响应函数、频率响应函数，两者的关系是什么5、测试系统在时域和频域分别用什么描述6、输入信号、输出信号、测试装置三者关系的时域描述和频域描述7、测试装置实现不失真测试的时域条件和频域条件8、写出线性定常系统微分方程的一般形式（式3.8）9、根据已知二阶系统的微分方程，推导频率响应函数以及系统的固有频率及阻尼比第四章信号的获取一、教学目的及要求使学生们掌握常用传感器的转换原理、评价以及选用原则。
机械工程测试技术基础知识点
第一章绪论1、测试的概念目的：获取被测对象的有用信息。
测试是测量和试验的综合。
测试技术是测量和试验技术的统称。
2、静态测量及动态测量静态测量：是指不随时间变化的物理量的测量。
动态测量：是指随时间变化的物理量的测量。
3、课程的主要研究对象研究机械工程中动态参数的测量4、测试系统的组成5、量纲及量值的传递6、测量误差系统误差、随机误差、粗大误差7、测量精度和不确定度8、测量结果的表达第二章信号分析及处理一、信号的分类及其描述1、分类2、描述时域描述：幅值随时间的变化频域描述：频率组成及幅值、相位大小二、求信号频谱的方法及频谱的特点1、周期信号数学工具：傅里叶级数方法：求信号傅里叶级数的系数频谱特点：离散性谐波性收敛性（见表1-2）周期的确定：各谐波周期的最小公倍数基频的确定：各谐波频率的最大公约数2、瞬变信号（不含准周期信号）数学工具：傅里叶变换方法：求信号傅里叶变换频谱特点：连续性、收敛性3、随机信号数学工具：傅里叶变换方法：求信号自相关函数的傅里叶变换频谱特点：连续性三、典型信号的频谱1、δ(t)函数的频谱及性质△(f)=1 频率无限，强度相等，称为“均匀谱”采样性质：积分特性：卷积特性：2、正、余弦信号的频谱（双边谱）欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式，即一对反向旋转失量的合成。
解决了周期信号的傅里叶变换问题，得到了周期信号的双边谱，使信号的频谱分析得到了统一。
3、截断后信号的频谱频谱连续、频带变宽（无限）四、信号的特征参数1、均值：静态分量（常值分量）正弦、余弦信号的均值？2、均方值：强度（平均功率）均方根值：有效值3、方差：波动分量4、概率密度函数：在幅值域描述信号幅值分布规律五、自相关函数的定义及其特点1、定义：2、特点3、自相关图六、互相关函数的定义及其特点1、定义2、特点3、互相关图七、相关分析的应用八、相关系数及相干函数相关系数、相关函数在时域描述两变量之间的相关关系；相干函数在频域描述两变量之间的相关关系。
(完整word)工程测试技术教学大纲
课程教学大纲课程的性质、目的和任务工程测试技术基础是机械大类专业的平台课程.通过本课程的学习可以获得传感器测量原理、测量信号处理方法和计算机测量系统等方面的基础知识，并掌握温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法。
基本要求本课程分为概论、信号分析基础、传感器测量原理、测试系统基本特性、计算机化测试系统和常见物理量测量与应用几部分。
学完本课程应具有下列几方面的知识:（1）掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
（3）掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
(4)掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
（5)了解计算机测试系统的构成，知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题. 课程内容与学时安排第一部分绪论（2学时）介绍测试技术在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势.第二部分信号分析基础(8）包括信号的分类,信号波形分析、频谱分析、相关分析原理与应用。
第三部分传感器测量原理（8)介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光学传感器、热电式传感器、化学传感器、生物传感器等常用传感器的工作原理和应用。
第四部分测试系统特性（4）介绍测试系统基本组成，测试系统的静态、动态特性，不失真测量的条件.测试系统特性的评定方法. 第五部分计算机化测试系统（10）包括传感器信号的放大、滤波、调制与解调，等信号调理方法、A/D、D/A转换过程和采样定理，常用的数字信号处理算法，计算机虚拟仪器技术。
实验 8学时1.波形合成与分解，波形图、谱图的识图2.输送线模型多传感器综合应用(红外、光电、铁磁等）3.环境监测(烟雾、酒精、温度、湿度、亮度、噪声等）4.转子实验台模型转速和振动测量、现场动平衡合计 32+8学时。
工程测试技术第一章绪论PPT课件
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烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器
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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)。
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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
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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
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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。
工程测试技术7-PPT课件
课程总结
第一章 绪 论 第二章 信号分析基础
第三章 传感器测量原理
第四章 信号处理 第五章 测试系统特性 第六章 计算机化测试系统
第一章 绪 论
本章学习要求： 1. 掌握测试技术的概念及研究内容 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
工程测试技术
图例：受噪声干扰的多频率成分信号
工程测试技术
华中科技大学材料学院
时域分析与频域分析的关系
信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的 大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。
幅值
时域分析
频域分析
华中科技大学材料学院
工程测试技术
周期信号的频谱分析-FS
x ( t ) a ( a cos n t b sin n t ) 0 n 0 n 0
工程测试技术
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4. 测试技术的发展趋势
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。 b. 智能传感器：传感器+嵌入式计算机 智能 传感器
2). 测试系统方面
a. 智能化仪器仪表； b. 虚拟仪器。
工程测试技术
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第二章 信号分析基础
n 1
式中: n 1, 2, 3, ,
a0 an bn
1 T 2 T 2 T
正整数 直流分量
T2
T 2 T2
x(t)dt
T 2 T 2
x(t) cosn0tdt 余弦分量 (实频 )幅值 x(t) sinn0tdt 正弦分量 (虚频 )幅值 基波圆频率
土木工程测试技术
CSU
包括MAC层、路由、网络层、应用层等，其完整框图如下：
2013.10
防灾科学与安全技术研究所
➢ 2.3.2 无线传感器的特点
CSU
（1）抗干扰能力强；（2）安装使用方便；（3）超低功耗； （4）超强的设计能力，完全的自主知识产权，可按应用定制 产品
➢ 2.3.3无线传感器网络的组成概述
测量系统的基本流程图
2013.10
防灾科学与安全技术研究所
CSU
2013.10
防灾科学与安全技术研究所
2.2 智能传感器的特性
CSU
2.2.1 智能传感器概述
美国宇航局Langleg研究中心的Breckenridgc和Husson等人 认为智能传感器需要具备下列条件： 1）由传感器本身消除异常值和例外值，提供比传统传感器更全 面、更真实的信息； 2）具有信号处理（例如包括温度补偿、线性化等）功能； 3）随机整定和自适应； 4）具有一定程度的存储、识别和自诊断功能； 5）内含特定算法并可根据需要改变。
（4）结构混凝土强度质量的匀质性检测和控制；
按检测对结构、构件是否造成破损分为：
（1）非破损检测方法
回弹法、超声法、超声-回弹综合法、磁测法、电测法、电磁法等 。
（2）半破损检测方法
钻芯法、拔出法、射钉法、拔出法等。
2013.10
防灾科学与安全技术研究所
无损检测技术的主要特点有：
CSU
➢ 非破坏性 ➢ 随机性 ➢ 远距离探测 ➢ 间接性 ➢ 现场检测等
土木工程测试技术
防灾科学与安全技术研究所
CSU
目录
第一章 绪论 第二章 测试技术传感器基础 第三章 混凝土测方法 第四章 混凝土缺陷的超声检测探伤及声发射诊断 第五章 混凝土测温技术 第六章 应变测量及应用 第七章 超声检测仪及智能超声检测仪开发技术 第八章 土木工程测试数据处理方法 第九章 土木工程测试应用实例
《工程测试技术》课程教学大纲-欢迎访问广东工业大学《测试技术》
（三）课堂练习
安排相应的课堂练习，通过练习发现学习过程中的共性和个性问题，通过当堂的示范作 用，帮助学生发现问题并解决问题。
（四）小组大作业 组建 3-4 人的小组，分析一个实际测试系统的原理和优缺点；然后运用 Labview 软件， 开发一个虚拟仪器测试系统，可实现信号的检测、显示、储存、滤波、相关分析、功率谱分 析等；每组撰写一份报告，培养他们团队合作、协调沟通等能力。 （五）课后作业 课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固，培养综合计算和分析、判断能力以 及使用计算工具的能力。习题以分析计算为主。 （六）自学 为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教 师只给出自学建议提纲，鼓励学生通过自学完成课程关联知识的学习。
软件和 matlab 软件的信号分析和处理功能。
能够分析机械工程领域常见物理信号（如振动、压力、流量、温度、[2]问题分析；
3. 声音）的特点和检测难点，能够选择合理的传感器、采集卡等，搭 [3]设计/开发解
建起其信号检测系统。
决方案
4.
能够搭建计算辅助测试系统，应用 matlab 软件和 labview 对信号进 [5]使用现代工
行分析和处理，获取相关的信息。
具；[4]研究
能够以小组为单位，分析一个实际测试系统的原理和优缺点；能够 [8]个人和团队,
5. 运用 Labview 软件，开发一个基于虚拟仪器的测试系统，可实现信 沟通;[9]项目管
号的检测、显示、储存、滤波、相关分析、功率谱分析等。
理
通过前述内容，培养职业规范，激发学生的学习兴趣和积极性，后 [7]职业规范，
《工程测试技术》课程教学大纲
Engineering Measurement and Test Technology
机械工程测试技术基础知识点
机械工程测试技术基础知识点第一章绪论1. 测试技术是测量和试验技术的统称。
2. 工程测量可分为静态测量和动态测量。
3. 测量过程的四要素分别是被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。
4. 基准是用来保存、复现计量单位的计量器具5. 基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。
6. 测量方法包括直接测量、间接测量、组合测量。
7. 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。
8. 误差的分类:系统误差、随机误差、粗大误差。
第二章信号及其描述1. 由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号称为一般周期信号。
2. 周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。
1．信号的时域描述，以时间为独立变量。
4．两个信号在时域中的卷积对应于频域中这两个信号的傅里叶变换的乘积。
5信息传输的载体是信号。
6一个信息，有多个与其对应的信号；一个信号，包含许多信息。
7从信号描述上：确定性信号与非确定性信号。
8从信号幅值和能量：能量信号与功率信号。
9从分析域：时域信号与频域信号。
10从连续性：连续时间信号与离散时间信号。
11从可实现性：物理可实现信号与物理不可实现信号。
12可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
13不能用数学关系式描述的信号称为随机信号。
14周期信号。
按一定时间间隔周而复始出现的信号15一般周期信号:由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号。
16准周期信号:由多个简单周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期。
或多个周期信号中至少有一对频率比不是有理数。
17瞬态信号（瞬变非周期信号）:在一定时间区间内存在，或随着时间的增加而幅值衰减至零的信号。
18非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。
19一般持续时间无限的信号都属于功率信号。
20一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号（可以理解成能量衰减的过程）。
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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3 、随着在工厂开展现代化的维修管理，设 备维修已逐步由预知维修及故障诊断取代以
前的定期维修；
4 、原有设备的设计改造及挖潜革新，也需 要测试，取得必须的资料和指标；（例） 5 、新设备的安装调试，也大多需要测试来 对其性能指标进行检验。
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特别是近代工程技术中广泛应用着自 动控制技术越来越多地运用测试技术，测 试装置已成为控制系统的重要组成部分。 测试技术也与我们的生活息息相关。日常 生活用具如汽车、家用电器等方面也都离 不开测试工作，如汽车测速测油位、电冰 箱的测温装置、洗衣机的测温测水位装置、 计算机电视机手机中的信号的发射接收及 信号的分析处理等。
数据 处理
监测 系统
生产 过程
控制 系统
通信系统
7
切 削 过 程 刀 具 磨 损 是 监 控 系 统
正向通道
放大
传感器
变换
识别
刀架 控制系统
反向通道
8
切
削
过
程
颤
振
的
检
测
识
别
与
控
制
系
统
涡流传感器
加速度计
主轴调速 进给系统 刀架 位移计 D/A
电荷放 大器
Z-80串 板机
A/D
滤波
微型机在线信号分析 系统
2
一 般 测 试 系 统 的 组 成 框 图
传
被测
对象
感 器
信 号 调 理
信 号 处 理
显 示 记 录
观察 者
激 励 装 置
反馈、控制
3
自 动 化 目标 防 空 系 统 简 图
武器
雷达
通信系统
计算中心
控制系统
4
自 动 化 轧 钢 系 统 简 图
控制系统
计算中心 通信系统
测力计
测厚仪 钢板 v
轧辊
时间延迟
相关器 输出
18
确定输油管裂损位置
19
电机振动的测量与谱图
电荷放 大器 电荷放 大器 电荷放 大器
20
转子 的振 动监 测系 统
测量与适 调线路 多通道此 带记录仪
LXR
基频检 测器
数据巡 回检测 与采集 系统
实时频
谱仪
电子示 波器
函数记 录仪
数字绘 图仪
打印设 备
21
机械工程测试技术
5
信 息 、 新 材 料 、 新 能 源 三 技 术 的 鼎 足 结 构 通信 传感
信息
计算机
微电子
激光
空间 海洋 生物
新材料 新能源
图 2-3
6
生 产 过 程 自 动 化 系 统 模 型 框 图
目标数据
人-机接口
数据显示变换
输 入 设 备
计 算 机 主 系 统
显示
输 出 设 备
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通信系统 通信系统
绪 论
机械工 程 测试技 术
机械量各 种参数测 量应用
基础
信号分析与处理1来自工程测试技术及应用课程是机械类专业 的主干课程和学位必修课程之一。
工程测试技术及应用在国民经济的各个 领域得到广泛的应用，已成为人类社会进步的 一个重要基础技术。也是机械工程师必须掌握 的重要基础技术。 首先观看测试技术的应用实例。
多普勒、光纤、 粒子运动
强度 遮挡光纤
偏振态 光纤
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红外测温仪原理
光栅盘 补偿 电阻 检测 电阻
前置 放大
选频 放大
末级 放大
指示
光学 系统
调制
电源
记录
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数 字 信 号 处 理 系 统
X(t)
预处理
A/D转换 数字信号处理器
或
y(t)
结果显示
计算机
预处理
A/D转换
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钢带运动速度的非接触测量
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但当时生产力水平决定了测试的能力 仅仅是静态量的测量，以确定被测物属性 量值为目的的全部操作。 那么测试的基本概念是什么呢？ 测试的基本任务就是获取有用的信息，它 是测量和试验的综合，换句话来说就是测试 是具有有试验性质的测量。
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在测试技术的发展史中，应着重提一下 伽利略，伽利略不满足于古代思想家对宇宙 进行哲理性的定性描述，主张根据观测和实 验，对自然界的运动规律进行定量描述，所 以我们认为是伽利略开创了实验科学。
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一、测试技术在机械工程中的作用 二、测试系统的组成 三、机械工程测试技术课讲授内容 四、对大家的几点要求
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一、测试技术在机械工程中的作用
随着机械工业的迅速发展，对测试技术这 项基础技术提出了越来越高的要求。在工业 生产中，测试技术的重要作用可归纳为如下 几个方面： 1、做为企业，为了增加产量，提高质量，减 少消耗，降低成本，需要对生产全过程进行 检测； 2、为了延长设备的使用寿命，使设备处于最 佳的运行状态，也对我们提出了新的课题， 就是要对设备进行状态监测；
因此，对于我们机械类专业开设机械工 程测试技术这门课是必须的。
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二、测试系统的组成
从广义上来讲，测试系统包含的面极为 广泛，主要有：试验设计、模型理论、传感 器技术、信号的传输加工处理、误差理论、 控制工程、系统辨识、参数估计、预测预报 等。但从狭义上来讲，测试系统一般有以下 几个环节构成：
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GDJY—Ⅰ型钢丝绳断丝检测仪工作原理示意 图
放大 滤波
A/D
计算机
Ｈａｌｌ元件
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HHF-212热轧机钢板厚度检测仪框图
主放大器 鉴别器
前置放大
光电 倍增管 闪烁体
分频器
成形器
跟随器
对数积分
直流放大
数字显示
钢板
自动调节
射线源
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超 声 波 测 厚 仪 工 作 原 理
发射电路 主放大器
探头试件
第一章 绪论
一、测试技术在机械工程中的作用
二、测试系统的组成 三、机械工程测试技术课讲授内容 四、对大家的几点要求
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绪
论
人类对客观世界的认识和改造活动总 是从测试工作开始的。人类早期在从事生 产活动时已经开始对长度、时间、重量等 量进行测量，但当时的测试手段及方法现 在看来是极为简单的，极为粗糙的。 如 …… 秦始皇在建立统一的中央政权后， 立即建立了统一的度量衡制度，这也说明 了恰当的测试工作对于发展生产和社会交 往是非常重要的。
示波器 主控 扫描电路
标记发生器
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声发射检测仪工作原理
放大
滤波
主放大
整形
计数
记录
时基
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GZ-1型激光干涉测振仪原理框图
光电倍增 管 光电放大 器
参考镜
计数器
激光器
分光镜
双 线 示 波 器
测量镜
振动台 功率放 大器 信号发 生器 频率计
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传光型光纤传感器
光源
入射光纤
调制器
出射光纤
输出
光谱、化学、 荧光、射线等
对于测试技术来说，实验是非常重要的。 因为工程技术中的研究对象往往十分复杂， 有些问题至今还难以进行完善的理论分析和 计算，必须靠实验来解决问题，通过测试工 作积累原始数据。这项工作是工程设计和研 究中很艰巨的，也是很重要的一项工作。
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机械工业在国民经济中占着举足轻重的 地位，它担负着为国民经济各部门提供装备 的任务。随着我国的改革开放，机械工业面 临着更新产品、革新生产技术、改善经营管 理、提高产品质量，提高经济效益和参与国 际市场竞争的挑战，要想迎接上述挑战，测 试技术是一项基础技术。