7测试系统设计概述.ppt

测试技术—— 测试系统设计(3);内容 ;;基本性能： 技术性能： 具有良好的静、动态性能； 具有良好的可靠性与足够的抗干扰能力； 经济性： 具有较高的性能价格比； 实用性： 测试系统的组建容易实现、便于使用和维护。;1）确定测试任务 2）根据任务要求选择测量方法 3）选择传感器 4）后续测量系统的选定 5）相应的软件设计与编制 6）测量系统的性能评定 7）测试数据处理及结果分析; 1）确定测试任务 分析测试任务（测试目的），确定需测量的量，应防止两种情况的发生: 信息过多: 过分最求高水平、高精度、高分辨率 信息不足：数据达不到要求 分析性能指标： 测量精度：非线性度、精度、量程、分辨率、稳定性、温漂、零漂、频响等 效率：实时、速度等 分析使用环境条件：温度、湿度、大气压力 编制任务书：明确具体要求; 2）选择测量方法 依据： 测试对象、测试条件、测试精度、测试成本、数据应用（存储、发布、传输）等 方法： 接触测量和非接触测量? 接触测量优点：简单、信噪比高，缺点是存在磨损、负载、信号获取等问题 在线测量和离线测量? 在线测量常用于需要实时反馈系统，对系统性能要求高可靠、高稳定等 成本： 一般来讲，测量精度高则成本大，因此，必须权衡两者关系。; 3）选择传感器 首先根据上述测量方法的选定确定相应的传感器类型： 被测参数：振动、位移、温度、转速、压力、扭矩 然后根据测量系统的精度要求选择不同型号的传感器； 性能要求：灵敏度、线性范围、精确度、响应特性 工程考虑 同一系统中传感器种类越少越好 合并：位移＋振动(如：涡流传感器——位移、振动、转速) 标准输出：减少信号处理难度 电流 4-20mA、电压±5V; 数字通讯; 4）后续测量系统的选定 传感器与信号调理装置的匹配问题 各个测量装置的静态特性与测试任务匹配问题 灵敏度、分辨率、量程、非线性等 各个测量装置的动态特性与测试任务匹配问题 频响特性与测量信号匹配 测量系统的精度匹配问题：各个环节的误差满足系统误差要求 接口匹配：标准接口 其它因素：体积小、重量轻、结构简单、易于安装与维修、价格便宜、通用化和标准化程度高 ; 5）软件设计与编制 测试系统自动化、智能化要求使用计算机或虚拟仪器 软件环境：汇编、C++、LABVIEW、MATLAB 流程图 实时性、稳定性、可靠性（容错设计） 人机交互界面 ; 6）测量系统的性能评定 系统抗干扰能力：隔离问题、接地问题 系统性能标定：整个测试系统的标定 系统测试精度分析：误差分配 系统技术经济合理性; 7）测试数据处理及结果分析 相关分析：信号之间的关系、信号不同时刻间的关系 频谱分析：确定信号的频率结构 测量结果误差分析：测量结果的可信度 撰写报告;2、一般步骤;测试步骤 （1）分析测试任务：变压器振动与噪声测量 目的： 掌握振动与噪声源，为理论建模奠定基础 获得实际数据，验证理论分析结果合理性 测量参数： 测量振动空间分布状态及频谱特性 测量噪声空间分布大小及频谱特性 测量精度： 精度适中 测量环境： 生产厂条件下不同工况测试 ;（2）选择测试方法 噪声测量：声空间非接触测量 振动测量：变压器箱壁接触测量 （3）选择传感器 噪声测量： 可供选择的传感器有声强探头、声学照相机、声级计 声级计方便、实用、经济 振动测量： 压电加速度计方便、实用;（4）后续测量系统的选定 声级计与后续调理电路集成为一体。 加速度测量需要配置电荷放大器，同时采用多通道数据处理系统。 （5）软件设计与编制 本任务选用现有仪器，不需要编制测试软件 （6）测量系统的性能评定 仪器全部选用高精度设备，性能指标可保证； 采用通用仪器测量，经济成本适中。 ;（7）测量数据处理与结果分析;2、一般步骤;测量结果分析; 为了在测试系统中合理选择传感器，重点考虑以下因素并必须遵循一定原则： （1）灵敏度 （2）频率响应特性 （3）线性范围 （4）可靠性 （5）精度 （6）测量方法 （7）其他 ;（1