济南大学机械工程学院工程测试与信息处理课件 第一课.ppt

测 试 技 术 机电教研室 1、信息与信号 激励装置 一个被测对象的信息总是通过一定的物理量－信号所表现出来。有些信息可以在被测对象处于自然状态时所表现出的物理量中显现出来，而有些信息却无法显现或显现的不明显。在后一种情况下，需要通过激励装置作用于被测对象，使之产生出我们要获取的信息载于其中的一种新的信号。 传感器 传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件。它包括敏感器和转换器两部分。敏感器一般是将被测量如温度、压力、位移、振动、噪声、流量等转换成某种容易检测的信号，而转换器则是将这种信号变成某种易于传输、记录、处理的电信号。 调理环节 信号的调理环节是把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。这种信号的转换，多数是电信号之间的转换。如幅值放大，将阻抗的变化转换成电压的变化或频率的变化等等。 信号显示、记录环节 ??? 信号显示、记录环节是将来自信号处理环节的信号以观察者易于观察的形式来显示或存贮测试的结果。 动态量测试的基本特点： 由于被测量的动态性决定了测量方法的特殊性，测试系统的复杂性和从被测信号中获取有用信息的丰富性。 * * Measurement Technique? 绪 论 一、 什么是测试技术 二、 测试技术中的基本概念 三、 测试系统组成 四、 测试技术的应用 五、 测试技术的发展 六、 课程主要环节 一、什么是测试技术 测试技术是测量和试验技术的统称。它是信息科学的源头和重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。 简单的测试系统可以只有一个模块，如玻璃管温度计。它直接将被温度变化转化液面示值。没有电量转换和分析电路，很简单，但精度底，无法实现测量自动化。 为提高测量精度和自动化程度，以便于和其它环节一起构成自动化装置，通常先将被测物理量转换为电量，再对电信号进行处理和输出。如图所示的电子秤。 测量是指以确定被测对象属性量值为目的 的全部操作。 测试是具有试验性质的测量， 或者可以理解为测量和试验的综合。 测量内涵：对被检测对象的物理、化学、 工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵：是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、可靠性、维修性、保障性等进行测量和度量的研究过程。 在产品的研制、生产和使用维护的全寿命过程中都离不开测试技术和测试装备，它们是确保产品“可靠性、可维修性、可保障性”的重要支柱 。 测试仪器及由各种测试仪器组成的测试系统则是测试技术的最终体现。 二、测试技术的内容和任务 1、测试技术的内容 测试技术研究的主要内容为：被测量的测量原理、测量方法、 测量系统以及数据处理 四个方面。 测量原理是指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，压电晶体测振动加速度时所依据的是压电效应；电涡流位移传感器测静态位移和振动位移时所依据的是电磁效应；热电偶测量温度时所依据的是热电效应等等。不同性质的被测量用不同的原理去测量，同一性质的被测量亦可用不同的的原理去测量。 ?? ?测量原理确定后，根据对测量任务的具体要求和现场实际情况，需要采用不同的测量方法，如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、等精度或不等精度测量法等。 ??? 实际测试得到的数据必须加以处理，才能得到正确可靠的结果 在确定了被测量的测量原理和测量方法以后， 就要设计或选用装置组成测量系统。 2、 测试技术的任务 （1） 在设备设计中，通过对新旧产品的模型试验或现场实测，为产品质量和性能提供客观的评价，为技术参数的优化和效率的提高提供基础数据； （2） 在设备改造中，为了挖掘设备的潜力，以便提高产量和质量，经常需要实测设备或零件的载荷、应力、工艺参数和电机参数，为设备强度校验和承载能力的提高提供依据； （3） 在工作和生活环境的净化及监测中，经常需要测量振动和噪声的强度及频谱，经过分析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施，改善劳动条件与工作环境，保证人的身心健康； （4） 科学规律的发现和新的定律、公式的诞生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进，共同发展； （5） 在工业自动化生产中，通过对工艺参数 的测试和数据采集，实现对设备的状态监测、 质量控制和故障诊断。 二、测试技术中的基本概念 信息：是指客观世界物质运动的内容。 如：南方雪灾（电网坍塌）；刀具发生了磨损。 信号：是指信息的表现形式，或称载体。 如：狼烟；刀具切削力变大、温度升高。 电量：电流I、电压V、电荷Q、电功率W、电路参数R 、 L、C和电信号频率f 等等；