信号测试教学文稿.ppt

* * 机械工程测试基础 引言 Why？ 现代机械设备和机电系统的大型、大功率化和小型、精密或微型化是现代制造业设备发展的两个主要方面。但不论何种设备，大都涉及一个集机械、电子、信息、控制为一体的复杂机电系统 对复杂机电系统的创新设计、运行监测、故障诊断与维护以及其他全寿命过程相关的问题，涉及多学科理论知识和现代工程试验技术。 引言 Why？ 我国机械制造业远远落后于世界发达国家，特别是高技术含量、大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面，缺乏现代设计理论和知识的积累、试验研究和开发能力较弱，停留在引进与仿制国外同类产品阶段。造成这种情况的重要原因之一是缺乏掌握现代设计理论知识、具有试验研究和创新开发能力的人才。 在机械制造业信息化和创新性人才培养中，测试技术和测试技术课程起着重要的作用。 引言 测量？ 测量是以确定被测物属性量值为目的的全部操作 测试？ 测试是具有试验性质的测量，是测量与试验的结合 测试技术是指测试过程中所涉及的测试理论、测试方法、测试设备等。 课程意义 一、广义上 测试技术已广泛应用于工农业生产、科学研究、国防建设、交通运输、医疗卫生、环境保护和人民生活的各个方面，并在其中发挥着越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要基础技术。 二、狭义上 测试技术是工科院校机械类各专业本科生一门重要的技术基础课 课程目的 1、掌握测试工程中所涉及的相关理论与技术，达到能够针对具体测试任务分析测试对象的技术要求； 2、根据其技术要求设计及选择测试系统各个环节，进行技术经济分析，使设计及选择的系统不仅能满足测量性能要求，也要经济实惠 课程内容 第一章 绪论 第二章 信号及其描述 第三章 测试装置的基本特性 第四章 常用传感器与敏感元件 第五章 信号的调理与记录 第六章 信号处理初步 第七章 测试技术的工程应用 第一章 绪论 了解测试的基本概念 掌握信号和信息的关系 理解测试的基本内容与任务 理解测试系统的组成及各环节功能 掌握信号的分析方法 了解测试信息处理技术的发展方向 本章要点： 一、 测试的重要作用和意义 随着科技的发展，测试技术已经形成了一门专门的技术科学。人们通过测试获得客观事物的定量概念，以掌握其运动规律。 在某种意义上来说，“没有测试，就没有科学。” 因为人类的各种活动领域中都离不开测试。 测试包含着测量和试验两大内容。 测量就是把被测系统中的某种信息提出，并加以度量，为确定量值而进行的试验过程； 试验就是通过某种人为的方法，把被测系统所在的许多信息中的某种信息，用专门的装置人为地把它激发出来，加以测量。它是对未知事物探索性的认识过程。 因此，测试工作是人们认识客观事物、掌握其内在规律，从而利用并改造世界的重要手段。 1、产品检验和质量控制的重要手段 被动检测 主动检测（在线检测） 质量控制领域 2、在大型设备安全经济运行监测中得到广泛应用 故障监测系统 动态监测 保证设备和人员安全提高经济效益 3、自动化系统中不可缺少的组成部分 生产过程： “物流” “信息流” 控制 管理 数量状态趋向 检测 获取信息 分析判断 自动控制 自动化： 信息获取、信息转换、信息处理、信息传送、信息执行 4、检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步 一、 测试的重要作用和意义 一、 测试的重要作用和意义 “机遇”号火星车拍摄 火星土壤的显微照片 “勇气”号火星车发回的彩色照片 美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人 检测手段水平决定科学研究的深度和广度 生物医学图像分析 医学临床诊断 ： X射线、B超、CT、核磁共振（MRI） 医学影像融合分析 CT图像 自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象 一、 测试的重要作用和意义 二、测试的基本概念 测试：具有试验性的测量 （测量＋试验 ） 试验：对未知事物探索性的认识过程 测量：为确定量值而进行的试验过程 计量：实现单位统一和量值准确可靠为目的。 测量四要素： 被测对象、计量单位、测量方法、测量误差 三、信息和信号 1.信息 物质所固有，客观存在或运动状态的特征 非物质，不具有能量，传输依靠物质和能量 2.信号： 信息的载体。信息蕴含于信号之中。 信号是物质具有能量。 实验及各种过程中的物理量真值、变量或测量值，若随时间变化，通常称为信号。 四、测试技术的内容 1.测试技术的内容 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。 测量方法：分为直接或间接测量、接触 或非接触测量、破坏或非破坏测量 测量系统 数据处理 五、测试系统的组成 测试过程：首先利用酒精（敏感元件）检测出被测对象温度变化并将其转