[工学]测试技术课件0绪论.ppt

0 绪论1 测试技术的任务和内容1.1 测试技术的任务 1.2 测试技术的内容 2 测试系统的组成 (1) 传感器     (7) 输入、输出、传输特性 3 测试技术的发展动向3.1 测试系统的发展动向 3.2 机械量测试技术的发展动向 4 课程的学习要求 测试技术的应用 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。 在工程技术领域，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能实验等，都离不开测试技术。特别是近代自动控制技术已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。 在日常生活中，随处可见测试技术的应用例子。例如，空调、电冰箱中的温度测量和压缩机起/停控制装置，洗衣机中的液位测量和洗衣电机起/停控制装置。 1、工业自动化中的应用 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。 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、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。 3、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。 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。 5、其他应用 6、PC机中的测试技术应用 * * 测量——确定被测对象属性量值的全部操作。 测试——具有试验性质的测量，测量和试验的综合。 ① 在设计中，通过模型试验或现场实测，评价产品的质量和性能，为优化技术参数和提高效率提供基础数据； ② 在设备改造中，实测载荷、应力、工艺参数和电机参数，为强度校验和提高承载能力提供依据，挖掘设备潜力，提高产量和质量； ③在环境的净化及监测中，测量振动和噪声的强度及频谱，找出振源，采取相应的减振、防噪措施，改善劳动条件与工作环境； ④发现科学规律，验证理论研究结果，使实验与理论相互促进，共同发展； ⑤在工业自动化生产中，通过工艺参数的测试和数据采集，实现设备的状态监测、质量控制和故障诊断。 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的总体。例如，应变效应，压电效应，电磁效应，热电效应等等。 测量方法 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。 测量系统 静态特性、动态特性，测试系统的设计或选用。 数据处理 从实测试数据提取状态信息。 测试系统的组成 非电量电测法 测试的基本方法是电测法。被测非电量被转换成电量，特指为信号。测试系统由转换环节组成。 传感器是将被测量转换成某种电信号的装置，包括敏感器和转换器。 敏感器把温度、压力、位移、振动、噪声和流量等被测量转换成容易变换成电量的物理量。 转换器把这些物理量转换成某种容易检测的电量，例如电阻、电容、电感的变化。 变送器，包括变换电路，可输出标准范围的电压或电流信号（例如4~20mA）。 (2) 信号调理 把传感器的输出信号转换成适合于进一步传输和处理的形式。 这种信号转换多数是电信号之间的转换，例阻抗变化转换成电压变化，滤波、幅值放大幅值变化转换成频率变化等。 将信号处理环节的输出即测试的结果以易于观察的形式显示或存贮。 (3) 信号处理 对信号调理环节的输出，进行各种运算和分析。 (4) 信号的显示、记录 (5) 反馈、控制 主要用于闭环控制系统中的测试系统，或者有目的地控制其它受控设备。 (6) 模数(A/D)转换和数模(D/A)转换 采用计算机、PLC等测试、控制系统时进行模拟信号与数字信号相互转换的环节。 任何测量结果都存在误差，必须把误差限制在允许范围内。 测试系统中每个环节的输出量与输入量之间必须具有对应关系，要求输出的变化在给定的误差范围内反映其输入的变化，即实现不失真的测试。 系统的传输特性确定了输出与输入之间的关系，工程测试问题都可以归结为输入、输出和系统传输特性之间的关系问题。 ① 传感器新型、微型、智能化； ② 测试仪器高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格； ③ 参数测量与数据处理以计算机为核心，测量、分析、处理、打印、绘图、状态显示及故障预报自动化。 ① 多传感器融合技术在制造现场中应用 由于多传感器是以不同的方法或从不同的角度获取信息的，因此可以通过信息融合去伪存真，提高测量信息的准确性和测