中北大学0机械工程测试技术-绪论——潘宏侠主编、黄晋英副主编.pptVIP

工程测试技术 机械工程及自动化学院 过程装备与控制工程专业 黄晋英 副教授 0 绪论 0.1 测试的含义 0.2 测试技术在现代工业生产中的作用 0.3 测试工作的范围及测试系统的组成 0.4 测试工作的内容、作用和任务 0.5 测试技术的发展 0.6 主要传感器和测试仪器的生产厂商 0.7 本课程的特点、内容和要求 0.1 测试的含义 什么是工程测试技术？ 0 绪论 0 绪论 0.2 测试技术在现代工业生产中的作用 0 绪论 iRobot Packbot机器人 NASA的ATRV智能车辆 0 绪论 0 绪论 0.3测试工作的范围及测试系统的组成 1）测试技术中涉及的术语： 信息：消息、情报、知识。是指客观世界物质运动的内容。 如：天气较冷、某处地震、刀具发生了磨损、李四病了。 信号：是信息的载体，是信息的表现形式。 如：刀具磨损，切削力会加大；李四病了，可能会发烧；等等。 信息是信号的内涵，信息包含于信号之中。 0 绪论 信息的提取与处理 0 绪论 据信号变化的物理性质，分为电信号与非电信号。 本课程所涉及的信号通常指随时间变化的电信号。 测试过程：就是检测信号，并从中获取信息的过程，即：通过测试得到电信号，再经过对电信号的分析与处理，最后从这些信号中获取所需要的信息。 其它概念：“有用”信号、“干扰”信号（噪声） 0 绪论 系统：指相互依赖、相互作用的若干事物组成的具有特定功能的整体。 系统分析、系统综合。 测试：借助专门的设备通过合适的实验方法和必要的数据分析处理，从而获得研究对象有关信息的过程。 即信号的采集和处理的过程。 测试系统（测试装置）：专门的设备。 一般由传感器、中间变换调理装置与显示记录仪器三部分组成。 静态、动态 2）测试工作的范围及测试系统的组成 测试工作的范围： 广义：涉及到试验设计、模型理论（建模）、传感器选择、信号的加工处理、控制工程、系统辨识、误差分析与参数估计等学科的内容。 狭义：是指在选定的激励方式下，对信号的采集、变换、传输、处理直至显示、记录或以电量输出测试结果的过程。 简单的测试系统组成（参看课本p3图0-3）： 0 绪论 各部分的作用： 实际测试系统根据测试的目的，可简可繁，通常与控制相结合，形成自动监控系统。 测试系统必须遵循的原则： 各环节的输出量与输入量之间应保持一一对应和尽量不失真的关系，并尽可能地减小或消除各种干扰。 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 0 绪论 具体来说，测试技术的研究内容包括： 发现与各种信息相对应的信号表现形式，以及信息、信号之间的定性、定量关系，以开辟新的测试技术领域； 在不同环境下寻求最佳的信号拾取、变换、处理、存贮、传输、指示、记录等方法、手段与设备。 2）地位： 物质世界的三大支柱：物质、能量、信息。 与之相对应的三大技术：新材料技术、新能源技术与信息技术。 信息技术的核心：“3C”技术，即Collection（信息收集）、 Communication（通信）、Computer（计算机）。 测试技术就是研究信息技术中的普遍规律，属于信息科学的范畴。 3）作用： 测试技术应用于产品中，提高了产品的自动化程度及其功能，从而提高了经济效益。如机电一体化产品就是明显的例子(如冰箱、洗衣机等)； 工业生产中，通过应用自动检测系统，有利于提高劳动生产率，从而提高经济效益（自动控制系统中）； 0 绪论 采用自动检测系统进行实时测量及分析产品性能，采用自动控制系统对产品加工过程进行实时控制，是提高产品质量的现代化方法； 国民经济中的任何一个部门在使用微型计算机正确及时地处理获得的各种信息，信息的转换必须由检测系统来完成； 没有测试技术就不可能有自动保护、自动报警和自动诊断系统，就不能组成自动控制系统，就不能实现自动计量和自动管理。 4）任务： 用简捷适当的方法获取和研究任务相联系的最有用的表现特性的有关信息。 注：不可能获得全部信息。 0.5 测试技术的发展 1）电路设计的改进 由原来的单立元件向集成化方向发展。 第一代测试仪器：以电磁感应原理为代表的模拟指针式仪表； 第二代测试仪器：以电子管或晶体管为基础的分立元件式仪表； 第