测试技术与信号分析

1、l一、简介一、简介l 余余 愚，教授，硕士研究生导师。愚，教授，硕士研究生导师。19821982年毕业于四川工业学院机械工程年毕业于四川工业学院机械工程系，获学士学位。系，获学士学位。19921992年于重庆大学机械工程系（测试中心）获工学硕士学年于重庆大学机械工程系（测试中心）获工学硕士学位，后执教西华大学机械工程系。曾在四川达州地区机电研究所任工程师兼位，后执教西华大学机械工程系。曾在四川达州地区机电研究所任工程师兼达州市建筑机械厂总工程师。达州市建筑机械厂总工程师。1997-19981997-1998年，留学日本广岛县立大学，主要年，留学日本广岛县立大学，主要研究机电一体化技术与数字图像

2、信息处理技术。现任中国振动工程学会动态研究机电一体化技术与数字图像信息处理技术。现任中国振动工程学会动态测试专业委会委员，全国高校测试技术研究会理事会常务理事，西南测试技测试专业委会委员，全国高校测试技术研究会理事会常务理事，西南测试技术研究会付理事长。术研究会付理事长。l 长期从事机电一体化技术、测试与信号分析处理技术、设备状态监测与长期从事机电一体化技术、测试与信号分析处理技术、设备状态监测与故障诊断技术及其相关学科的科研与教学工作，承担机器视觉技术与小波分故障诊断技术及其相关学科的科研与教学工作，承担机器视觉技术与小波分析重点研究专项、承担控制电机、析重点研究专项、承担控制电机、 测试技

3、术基础、测试技术基础、 数字信号与数字图像处数字信号与数字图像处理、工程信号分析、微机原理与接口技术，单片机原理与应用等课程的教学理、工程信号分析、微机原理与接口技术，单片机原理与应用等课程的教学工作。发表论文工作。发表论文3030余篇；余篇； 主编、参编教材主编、参编教材3 3部。曾主持负责国家自然科学基部。曾主持负责国家自然科学基金项目金项目张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达（项目（项目批准号批准号3020005430200054）之子项目）之子项目动态应力细胞实验系统研究与建立动态应力细胞实验系统研究与建立的研究工的研究工

4、作，主研参研作，主研参研8585科技攻关项目科技攻关项目AC-600AC-600高惯量飞轮装置模拟研究高惯量飞轮装置模拟研究（85-17-85-17-1-2AC-6001-2AC-600反应堆总体研究），反应堆总体研究）， 省科委重点科研项目气调保鲜自动包装机研省科委重点科研项目气调保鲜自动包装机研制制、教委重点科研项目、教委重点科研项目机器载荷谱识别与动态分析机器载荷谱识别与动态分析等多项科研项目。等多项科研项目。参与参与 单片机原理与应用单片机原理与应用省级精品课程建设和负责省级精品课程建设和负责 测试技术与信号分测试技术与信号分析析校级精品课程建设等，多次被评为院系的先进工作者。校级精品

5、课程建设等，多次被评为院系的先进工作者。l教师简介教师简介l二、主要的教学工作二、主要的教学工作l1 1）承担本科生课程）承担本科生课程l1.1.控制电机控制电机l2.2.机电一体化系统设计机电一体化系统设计l3.3.测试技术与信号处理测试技术与信号处理l4.4.单片机原理与应用单片机原理与应用l5.5.微机原理与接口技术微机原理与接口技术l6.6.机械工程测试技术基础机械工程测试技术基础l7.7.数字信号分析数字信号分析l2 2）承担研究生课程）承担研究生课程l1.1.数字图像处理数字图像处理l2.2.专业日语专业日语 l教师简介教师简介l三、学科建设三、学科建设l1 1）研究方向：）研究方

6、向：l 机电一体化技术机电一体化技术l 监测、控制、故障诊断技术监测、控制、故障诊断技术l2 2）相关研究方向：）相关研究方向：l1. 1. 多传感器信息融合技术在机械测试领域的应用多传感器信息融合技术在机械测试领域的应用l2. 2. 机械设备的振动、噪声测试分析与故障诊断技术机械设备的振动、噪声测试分析与故障诊断技术l3. 3. 虚拟测量与虚拟仪器与智能仪器虚拟测量与虚拟仪器与智能仪器l4 4 机器人感知系统、机器视觉技术与应用机器人感知系统、机器视觉技术与应用l5 5 数字信号处理理论和方法数字信号处理理论和方法l教师简介教师简介l3 3）研究与建设项目）研究与建设项目l1. 1. SKS

7、K标准气体动态发生系统的研制（一期）标准气体动态发生系统的研制（一期） l2. 2. 张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达张应力作作用下牙周组织细胞内金属蛋白酶的合成与表达l3. 3. 阀体加工专用数控设备组的研制阀体加工专用数控设备组的研制l4. 4. 变频变应力体外细胞培养试验装置开发变频变应力体外细胞培养试验装置开发 l5. 5. I I2 2C C总线的单片机监控装置的研制总线的单片机监控装置的研制 l6. 6. 特种气体压电晶体智能检测报警系统试验研究特种气体压电晶体智能检测报警系统试验研究 l7. 7. SKSK标准气体动态发生系统的研制（二期）标准气体动态发生系统的

8、研制（二期） l8. 8. 动态应力细胞实验系统研究与建立动态应力细胞实验系统研究与建立 l9. 9. 重点学科建设项目重点学科建设项目机电测控技术及装置学科平台建设机电测控技术及装置学科平台建设 l10. 10. 重点学科建设项目重点学科建设项目精密加工过程光机电集成测控技术研究精密加工过程光机电集成测控技术研究 l1111省级精品课程建设项目省级精品课程建设项目单片机原理与应用单片机原理与应用l1212校级精品课程建设项目校级精品课程建设项目测试技术基础与信号处理测试技术基础与信号处理l1313省级重点学科重点实验室建设专项省级重点学科重点实验室建设专项测控及计算机应用技术的研测控及计算机

9、应用技术的研l 究与应用究与应用l教师简介教师简介l4 4）现主持的在研科研项目：）现主持的在研科研项目：l1. 1. 国家自然科学基金子项：动态应力细胞实验体系研究与建立国家自然科学基金子项：动态应力细胞实验体系研究与建立l 膜式变应力波体外细胞动态张应力膜式变应力波体外细胞动态张应力DDCDDC试验系统研究试验系统研究l2 2国防科研项目：国防科研项目： l 特种气体监测与报警系统的研究特种气体监测与报警系统的研究l 数控多种特种气体动态发生器研制数控多种特种气体动态发生器研制l SAWSAW特种气体传感器的研究特种气体传感器的研究 3 3精品课程建设项目：精品课程建设项目：测试技术与信号

10、分析测试技术与信号分析l5 5）预研项目：）预研项目：l 国防科研建设项目：国防科研建设项目：l1. 1. 数控特种气体分散系统研制数控特种气体分散系统研制l2. 2. 特种气体监测仪器的仿真与评价体系建立特种气体监测仪器的仿真与评价体系建立l3. 3. 虚拟数控气体动态发生器虚拟数控气体动态发生器l4. 4. 智能火焰光度监测与自动控制技术研究智能火焰光度监测与自动控制技术研究l教师简介教师简介l6)6)现有和在建研究条件与平台现有和在建研究条件与平台: :l1. PLC1. PLC应用于开发平台应用于开发平台l2. 2. 振动监测与诊断试验与研究平台振动监测与诊断试验与研究平台, ,模态分

11、析与试验平台模态分析与试验平台l3. 3. 多种传感器研究与试验平台多种传感器研究与试验平台l4. 4. 转子监测与故障模拟与试验平台转子监测与故障模拟与试验平台l5. 5. 运动监测与控制试验平台运动监测与控制试验平台l教师简介教师简介l1.1.余愚等余愚等. .一种变应力波细胞动态张应力试验系统。重庆大学学报（自然一种变应力波细胞动态张应力试验系统。重庆大学学报（自然科学版）科学版）2005.092005.09l2.2.余愚等余愚等. .用线阵用线阵CCDCCD装置自动检测外螺纹几何形状参数的方法装置自动检测外螺纹几何形状参数的方法. .振动、测振动、测试与诊断试与诊断20002000l3

12、.3.余愚余愚. .往复式压缩机振动故障的试验研究往复式压缩机振动故障的试验研究. .四川工业学院学报四川工业学院学报.1996.04.1996.04l4.4.何友义，周新建，余愚何友义，周新建，余愚. .支持产品工程分析的集成产品模型支持产品工程分析的集成产品模型. .机床与液机床与液压压.2003.04.2003.04l5.5.邓志平邓志平, ,余愚余愚. .等离子弧加热切削时刀具材料和几何角度的研究等离子弧加热切削时刀具材料和几何角度的研究. .现代制现代制造工程造工程.2004.11.2004.11l6.6.扬建扬建, ,余愚余愚.CA6113B.CA6113B天然气电控喷射系统的设计

13、开发天然气电控喷射系统的设计开发. .机械机械.2005.05.2005.05l7.7.邓志平邓志平, ,余愚余愚. .等离子弧加热切削在金属切削加工中的应用研究等离子弧加热切削在金属切削加工中的应用研究. .组合机组合机床与自动化加工技术床与自动化加工技术2005.022005.02l8.8.孙海山孙海山, ,余愚余愚, ,蒋永华蒋永华. .浅谈浅谈SAWSAW气敏传感器的发展气敏传感器的发展. .中国仪器仪中国仪器仪表表.2006.06.2006.06l9.9.蒋永华蒋永华, ,余愚等余愚等. .无速度传感器矢量控制技术的现状及发展无速度传感器矢量控制技术的现状及发展. .世界仪表与世界仪

14、表与自动化自动化.2006.09.2006.09l10.10.余愚余愚, ,邓志平邓志平. .动态数组在系统可靠性与维修性仿真中的应用动态数组在系统可靠性与维修性仿真中的应用. .计算机应计算机应用用.2007.6.2007.6l11.11.余愚等余愚等. .基于单片机的细胞动态张应力试验系统设基于单片机的细胞动态张应力试验系统设. .计机械设计与制计机械设计与制造造.2007.5.2007.5l12.12.余愚余愚, ,邓志平邓志平. .膜式动态应力调制器力学特性分析与改善膜式动态应力调制器力学特性分析与改善. .重庆大学学重庆大学学报报.2007.20078 8l13.13.蒋永华蒋永华,

15、 ,余愚等余愚等. .变频调速的行业现状及发展趋势变频调速的行业现状及发展趋势. .工业仪表与自动工业仪表与自动化化.2007.2.2007.2l14.14.孙海山孙海山, ,余愚等余愚等. .故障智能诊断技术发展概述故障智能诊断技术发展概述. .机床工具制造业机床工具制造业.2007.1.2007.1l15.15.孙海山孙海山, ,余愚等余愚等. .用于机械故障诊断信号处理的低通滤波器的设计及用于机械故障诊断信号处理的低通滤波器的设计及EWBEWB仿真仿真. .机床工具制造业机床工具制造业2007.22007.2l1616孙海山孙海山, ,余愚等余愚等. .故障树分析方法在数控机床故障诊断中

16、的应用故障树分析方法在数控机床故障诊断中的应用. .机床工机床工具制造业具制造业.2007.3.2007.3l17.17.蒋永华蒋永华, ,余愚等余愚等. .无速度传感器矢量控制技术的发展与应用无速度传感器矢量控制技术的发展与应用. .国外电子测国外电子测量技术量技术.2007.3.2007.3l18.18.周利周利, ,余愚等余愚等. .机械故障诊断中人工智能的应用机械故障诊断中人工智能的应用.PLC&FA.2007.7.PLC&FA.2007.7l19.19.余愚余愚, , 孙海山等孙海山等. .液压系统齿轮泵故障树分析液压系统齿轮泵故障树分析. .机床与液压机床与液压.2

17、007.9.2007.9l7 7）学术出版（论文、专著、教材）学术出版（论文、专著、教材）l20.20.余愚余愚, , 涂宏斌涂宏斌, ,周新建等周新建等. .基于模糊基于模糊C C均值技术的轴承故障诊断均值技术的轴承故障诊断. .机械设机械设计与制造计与制造.2007.9.2007.9l21. 21. 胡东铭胡东铭, , 余愚等余愚等. .一种便携式气体检测仪器的电源设计一种便携式气体检测仪器的电源设计. .仪器仪表与分仪器仪表与分析监测析监测.2007.8.2007.8l22.22.主编教材主编教材机械测试系统原理与应用机械测试系统原理与应用，科学出版社，科学出版社.2005.09.200

18、5.09l23.23.参编教材参编教材机械工程测试原理与应用机械工程测试原理与应用，重庆大学出版社，重庆大学出版社.2002.08.2002.08l24.24.参编教材参编教材机械工程测试技术机械工程测试技术， 重庆大学出版社重庆大学出版社.1997.07.1997.07l20.20.余愚余愚, , 涂宏斌涂宏斌, ,周新建等周新建等. .基于模糊基于模糊C C均值技术的轴承故障诊断均值技术的轴承故障诊断. .机械设机械设计与制造计与制造.2007.9.2007.9l21. 21. 胡东铭胡东铭, , 余愚等余愚等. .一种便携式气体检测仪器的电源设计一种便携式气体检测仪器的电源设计. .仪器

19、仪表与分仪器仪表与分析监测析监测.2007.8.2007.8 l22.22.主编教材主编教材机械测试系统原理与应用机械测试系统原理与应用，科学出版社，科学出版社.2005.09.2005.09l23.23.参编教材参编教材机械工程测试原理与应用机械工程测试原理与应用，重庆大学出版社，重庆大学出版社.2002.08.2002.08l24.24.参编教材参编教材机械工程测试技术机械工程测试技术， 重庆大学出版社重庆大学出版社.1997.07.1997.07l教师简介教师简介1.1.教材与参考教材教材与参考教材2.2.教学的主要内容教学的主要内容3.3.实验实验4.4.习题习题5.5.成绩考评成绩考

20、评余愚 教授西华大学机械制造与自动化学院机械电子技术与自动化学部l0-1 0-1 几个基本概念几个基本概念l 一一 测试的定义与内涵测试的定义与内涵l 二二 信息、信号信息、信号l0-2 0-2 测试工作的任务及测试系统的基本构成测试工作的任务及测试系统的基本构成被测对象被测对象传感器传感器中间转换器中间转换器信号处理分析仪器信号处理分析仪器显示记录器显示记录器电信号输出电信号输出试验装置（激励装置）试验装置（激励装置）试验装置试验装置测量装置数据处理装置记录装置记录、存贮记录、存贮测试工作必须完成以下工作：测试工作必须完成以下工作：信号的获取、信号的转换传输、信号的记录、存贮信号的获取、信号

21、的转换传输、信号的记录、存贮信号的处理如调制、增强、分析、合成、估计、再生等信号的处理如调制、增强、分析、合成、估计、再生等本课程研究的主要对象：本课程研究的主要对象：测试系统及其基本特性；传感器；中间变换电路；测试系统及其基本特性；传感器；中间变换电路；信号处理的基本方法信号处理的基本方法l0-3 0-3 测试技术在工程应用领域的地位和作用测试技术在工程应用领域的地位和作用1 1 产品质量检测、性能评价产品质量检测、性能评价2 2 生产过程监控生产过程监控3 3 设备状态监控与故障诊断设备状态监控与故障诊断4 4 科学研究、探索未知世界科学研究、探索未知世界测试技术的主要应用测试技术的主要应

22、用测试技术是科学研究工作者感官、思维的延拓测试技术是科学研究工作者感官、思维的延拓和加深，没有测试，就没有科学和加深，没有测试，就没有科学l0-4 0-4 测试技术的发展状况测试技术的发展状况l1 1 传感器技术的发展传感器技术的发展l2 2 测试系统硬设备的发展测试系统硬设备的发展l3 3 信号分析技术的发展信号分析技术的发展l1 1 传感器技术的发展传感器技术的发展l （1 1）小型化、微型化）小型化、微型化l （2 2）宽量程范围、高灵敏度、低灵敏度阀）宽量程范围、高灵敏度、低灵敏度阀l （3 3）智能型传感器）智能型传感器l （4 4）适应特殊环境和要求的传感器）适应特殊环境和要求的传

23、感器 l2 2 测试系统硬设备的发展测试系统硬设备的发展一次仪表（传感器一次仪表（传感器）二次仪表（变换显示）二次仪表（变换显示）计算机前端变换传输通道传感器阵列传统的模拟测试仪器传统的模拟测试仪器现代的以计算机为核心的测试仪器现代的以计算机为核心的测试仪器l3 3 信号分析技术的发展信号分析技术的发展2020世纪世纪5050年代以前年代以前2020世纪世纪5050年代年代2020世纪世纪6060年代年代2020世纪世纪7070年代以后年代以后模拟分析模拟分析利用计算机的数字分析利用计算机的数字分析方法开始有实际的应用方法开始有实际的应用但与模拟分析方法相比但与模拟分析方法相比运算速度低，精度

24、低经运算速度低，精度低经济性差济性差美国库列、图基提出快速美国库列、图基提出快速FFTFFT算法，极大地节省了算法，极大地节省了计算时间，低速问题逐渐计算时间，低速问题逐渐解决解决逐渐出现一些专门的逐渐出现一些专门的分析硬件和仪器分析硬件和仪器l目前信号分析技术发展的目标目前信号分析技术发展的目标：l（1 1）进一步提高再线实时分析能力）进一步提高再线实时分析能力l（2 2）分辨力和精度的提高）分辨力和精度的提高l（3 3）扩大和发展新的专用功能）扩大和发展新的专用功能l（4 4）发展专用便携式分析系统）发展专用便携式分析系统l（5 5）开发虚拟仪器与建立集成虚拟仪器库）开发虚拟仪器与建立集成

25、虚拟仪器库本课程的主要任务是：本课程的主要任务是：l研究信号分析的方法（主要是频谱分析、概率密度分析）；研究信号分析的方法（主要是频谱分析、概率密度分析）；l研究测试装置的主要原理和性能；研究测试装置的主要原理和性能；l掌握常见物理量的测试方法；掌握常见物理量的测试方法；l掌握测试系统设计的原理和方法，以及基本技能。掌握测试系统设计的原理和方法，以及基本技能。l 掌握信号的时域和频域的基本分析方法，建立明确的信号掌握信号的时域和频域的基本分析方法，建立明确的信号的频谱概念；掌握频谱分析的基本原理和方法；掌握数字信的频谱概念；掌握频谱分析的基本原理和方法；掌握数字信号分析的基本原理。号分析的基本原理。l 掌握测试装置静、动态特性的评价方法和不失真测试条件，掌握测试装置静、动态特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地应用于测试装置的分析和选择；掌握一、二阶系并能正确地应用于测试装置的分析和选择；掌握一、二阶系统动态特性的测定方法。统动态特性的测定方法。l 掌握常用传感器、调理变换电路工作原理和性能，并能较掌握常用传感器、调理变换电路工作原理和性能，并能较正确地选用。正确地选用。l 理解测试技术在包装工程中的主要应用，能知道这些应用理解测试技