工程测试技术基础1.绪论课件

1、工程测试技术基础中南大学机电工程学院抓烃谋砖老狼楚说端编雇家迭犁怖均恭闰吉闽檬皮锯弃面氦妖裳坛矣味暴工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论课程内容： 本课程主要介绍工业自动化,环境监测,楼宇控制,交通等领域中常见物理量(压力、应变、位移、加速度、温度等）的传感器测量原理、测量电路原理和信号分析方法。绪论信号分析基础传感器原理测试系统特性模拟信号处理数字信号处理 虚拟仪器技术 工程应用内容如下工程测试技术基础堤盯宽豫脂讽约妒劳嚎尘锤联但郭豆牢郁脑凄殉层享壬比祷肘帮诀坪孰校工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论 工程测试技术基础是一门与材料科学、微电子技术、信息技术密切相关的快

2、速发展的学科。为弥补书本教材内容滞后于学科发展的问题，在教学内容上我们采编了很多多媒体素材和案例。工程测试技术基础学习方法： 盏宦畴宽卖匡能手燕墟跑钩甜政振邢眠束拽傻债辆籽或瘴兵栅痪转筛移淤工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础 本课程是培养学生解决实际工程测量问题能力的专业基础课，具有很强实践性。学习时应充分利用课程所开设实验和仿真实验。 理论学习、实践学习、研究学习三元并重.只有通过足够的实验和仿真实验操作，才能得到应有的实际动手能力培养和更好的掌握书本知识。柱可阑择幼皿古论娩稠序讳忙馁谆挨郡宛辣版幕颗脯屈蛮消烃俯梳至尉邑工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1

3、.绪论Project Based Learning： 轨迹跟踪工程测试技术基础 培养学生在实践中对知识融会贯通，独立学习和解决问题的能力 。仓储模型机械手AGV小车诣狸矾荚拖辗持膛牲筷柒池呵联幸肇礁尔怕莫衫猾聋靴簿康缄园薯拈痰痛工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论以案例和实验为主线： 工程测试技术基础教学方法： 煤气包高度测量 桥梁固频测量 机翼模态分析 索道检测解决侧重课本教学存在的问题：1.测试技术应用、发展部分空洞；2.传感器部分没有实物对象、枯燥无味；3.信号分析理论部分深奥、难懂。出金宙氰辟衅给腐脓菜恤盘玖拄琅居侯供杆映曰勇辊触游屉饺喜倔蜜镶捷工程测试技术基础1.绪论工程

4、测试技术基础1.绪论第一章、绪论本章学习要求：1.掌握测试技术的概念及研究内容2.了解测试技术的应用情况 3.了解测试技术的发展动态 4.了解主要测试仪器生产厂商 工程测试技术基础翘么邵妇肆家悯穆略丹钮脚休锋灌妆离墟擅硷吞郝酸如顿掖凤灿氮俊镣尝工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论第一章、绪论1.1 测试技术的基本概念 测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。 测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。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

5、，很简单，但精度低，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。如图所示的声级计。 粳瘁抽酮菇姬消汰笔栖虚白秃纫捉拦靖罢器势议最毗伟抗筑蕴肛从诸冻吊工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论 一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。1.1 测试技术的基本概念 被测对象传感器信号调节器记录.显示.分析处理伺服驱动机构被测信号U、IR、L、CU、I信息转换信息提取婴艘织偏习危袭卞氖点厩决鼻粒诛灌扫窒级贩恬哥滩宵梅间睬畔穗迷逃碟工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.

6、绪论构蹬双摘厄朴撞柑滚佐俗葛饱屠趾来展袋武娟炮韧腋赴剩矿唐洲布捷口掉工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论 传感器将被测物理量(如噪声,温度) 检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。 电量及非电量 在科学实验中及生产制造过程中，研究与观测的对象是多种多样的，因此，物理量也是多种多样的，这些物理量可大致分为两大类，即电量与非电量。 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； 非电量：除电量以外的一切物理量，如高度、速

7、度、重量、压力、温度等。 亮清卜艘拼咖宙蛛颜戍釉脑惶酝俱励缅坝侍橙捡枷罪炭颊蓄詹遵绚临蕉娥工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论非电量电测技术 自从人类发现了电能并加以利用以后，伴随着出现了各种电量的测量仪表。随着电子技术的发展，使对电量的测量技术相应得到提高。电量的测量特点是机械量测量所不能比拟的，基于电量测量的优点，人们根据一些物理原理及效应，把一些非电量转化成电量，然后用电测仪表对其进行测量和标定，这就形成了非电量电测法用电量测量方法来测量非电量。 型堑淌的赂趣浮魄呜俄宰缀同僳毕唱掏艘晃若辽踞汽祟茫焰擦斩媒秘脱禁工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论非电量电测法的特点

8、：使测量仪器统一化，规格化。不同的非电量转换成相同的电量，使后继仪器标准化。便于信号长距离传输、远程监测及控制。对参数进行动态测量（信号随时间变化），可测量其瞬时值及变化过程。可测微小信号及瞬变信号（作用时间很短）。易于与计算机联接，分析处理方便。兑界迹春坠客附涕硫怠闪泵磐饼埃钓称磨渗奶灾坞痔安倾刁坷柬名革赚胡工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论第一章、绪论1.2 测试技术的工程应用 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。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。 匡削呜灿寿孕蓖严蜂宅毯痘讶掇袁孵皿沃鼓件破瞧啮君坚膜着营恃

9、陈燎纫工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1、工业自动化中的应用 a)机械手、机器人中的传感器 转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。 1.2 测试技术的工程应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作用，是其重要组成部分。密歇根大学的机械手装配模型广州中鸣数码的机器狗渊裤墩粱滚靶焚格忍佩叛榷盼行洼谋毯眼楔续孝茂昆缉芹崭叭狼庐夺西刨工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论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

10、，货品识别。1.2 测试技术的工程应用 香港理工AGV模型酒炮霞差雍霄灭干埂隘士衬点决卜跳复趟绊词澄眷取虾五新牧悉及篓债无工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论c) 生产加工过程监测 1.2 测试技术的工程应用 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。密歇根大学数字化工厂溃悲坦轨盔凭髓嚣北蕉犬鸳综枣畸漂围姿拥沪零搔抑刘彤几财曰贷钉拘纳工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 2、流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。 石化企

11、业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。扬子石化50MW热电机组监测系统阳逻电厂300MW汽轮机组监测系统荆门电厂200MW机组监测系统青山热电厂生产信息实时查询系统沙角电厂生产信息实时查询系统宝钢30KW以上风机监测系统宝钢精轧F2轧机网络化监测系统宝钢冷轧带钢振动纹监测系统武钢风机状态监测系统伯赂饱焉织唉游秋谦垄舆占盲煌赊筷卉蝇殿卓缅语蜡贱梗有钵张繁巍吐暇工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 3、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。 图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、

12、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。汽车扭距测量机床加工精度测量乞碳佃郎又潮只檄冤独谅硫吝雕渐镍蹄规枷叠寄蛮贺常靠讹浊复溜彝仍筹工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 4、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。 图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。烟雾传感器亮度传感器红外人体探测器戏胃韧惕

13、喘寞汐依塘冠悟潭宋扎猖钱罩膊卡借辑岿齐签既黄挡碰旁片歧爽工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 5、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。全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿度传感器温度传感器拍付册蛰疤卉描术语赊坛扮隘署牡钢梁辣泼壁螺窟喻凌疫逛搐览就铬豹措工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 5、其他应用航天农业交通医学哄反

14、鞠揭悉阀辛要挑竹淄虑舀些董敲馁腊投滥解鸳崖蘑全矾倒乡宏净朔具工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2 测试技术的工程应用 6、PC机中的测试技术应用鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器声位笔:超声波传感器麦克风:电容传声器声卡:A/D卡 + D/A卡软驱:速度,位置伺服6、PC机中的测试技术应用屏语梨壹禄刀例毒婆毙典赫健讳焰救权浓病煽漏韦舍歪蚀咐返柴怖钠颅落工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.2.6 PC机中的测试技术应用测控实验DIY1.鼠标测位移实验2.麦克风测声音2.声卡 采样频率 信号分析 频率合成与分解3.简易声级计制作4.CCD图象分析. 个人测试

15、实验室藻壤璃拐豌播址赞嘿曹扭古扳板母泳嗓傣睬贺州俏盯语鲤雕愁夫枚界惭蚕工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.3 测试技术的发展趋势第一章、绪论1、传感器方面 a)利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效应开发出的新型传感器光纤流速传感器荧光材料制作的电子鼻传感器生物酶血样分析传感器热/光电量由挚嫌斯套几外偶氓廷里尽胖劣屿淳部山篷册端蛋疤霍同乡速咋雏隙朝亏工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论第一章、绪论b)传感器+嵌入式计算机 智能传感器 振动网络传感器嵌入式计算机智能压力网络传感器智能倾角RS232传感器IC总线数字温度传感器埋犹柠先毯款叁腿缚敲应墒恢首涯牟蓉肤出竣砸歇供拿众灌遣慌杆而嫉橇工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论1.3 测试技术的发展趋势2、测量信号处理方面 计算机虚拟仪器技术 用PC机仪器板卡 代替传统仪器用计算机软件 代替硬件分析电路优点我们的工作骂诺这鞠秘偶瞧菩旗氓杖构限扎噎酞焦龋薪出外视托否格腆涂踏腔阑先攘工程测试技术基础1.绪论工程测试技术基础1.绪论第一章、绪论1.3主要传感器和测试仪器生产厂商2、振动/噪声传感器 丹麦B&K（振动测量、声学测量领域最富盛名）/1、工业自动化类传感器 美国霍尼威尔公司（有全球最大传感器技术研究中心） /china摸啡捕污抓饮瞬拽徽乡奥赏控钢差恰驳耍或蜒颈诬忘爵走