各种课件测试技术1章

1、测试技术主讲姓名：尚振东联系方式： 河南科技大学机电学院测控技术及仪器教研室School of Mechatronics EngineeringHenan University of Science and Technology机械工程测试技术韩建海 马 伟等编著主要参考文献：韩建海等. 工业机器人. 华中出版社施文康.余晓芬检测技术机工出版社何岭松工程测试技术基础机工出版社黄长艺.严普强机械工程测试技术基础机工黄惟公机械工程测试技术与信号分析重大出版社周生国机械工程测试技术北理工出版社孙启国机械工程测试技术兰大出版社周浩敏,王睿测试信号处理技术北航出版社陈杰 黄鸿传感器与检测技术高教出版社彭

2、军传感器与检测技术西电出版社贾伯年传感器技术东南大学出版社朱自勤传感器与检测技术机械工业出版社王伯雄测试技术基础清华大学出版社吴正毅测试技术与测试信号处理清华出版社 课程内容： 绪论信号转换与调理传感器测试信号分析处理测试系统特性分析计算机测试系统常见机械量的测量机械故障诊断技术1. 掌握测试技术的基本理论；2. 熟练掌握常用传感器及其调理电路的工作原理、 性能，并能根据具体测试任务合理选用；3. 熟练掌握测试系统静、动态特性的评价方法和实 现不失真测试的条件，从而制定和优化测试方案；4. 具备设计测试方案、分析和处理测试信号的能力；5. 了解计算机测试系统、机械工程中常见量的测量 方法及机械

3、设备故障诊断技术。课程要求： 测试技术是一门与高等数学、工程力学、电子技术、信息技术密切相关的快速发展的学科。本教材内容新颖、体系严谨，以典型案例教学为主线，贯穿整个理论教学和实验教学的全过程，强化工程实际应用，突出学生能力培养。同时在教学内容上采编了多媒体素材和电子教案。学习方法： 教材、课件、电子教案并用理论学习实践学习研究学习三元并重 本课程是培养学生解决实际测试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。 只有通过足够的实验操作，才能得到应有的实际的动手能力，才能更好的掌握书本知识。课程网络学习资源:2.测试技术网络课件 3.测试技术网上虚拟实验室1.测试技术

4、电子教案结合项目学习： 培养学生在实践中对知识融会贯通，培养学生独立学习和解决实际问题的能力。仓储模型机械手小车骨外固定器以测试技术涉及知识为主线，以案例和实验为手段。 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 侧重解决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。第1章 绪 论本章学习要求：1. 理解测试和测试技术的概念；2. 掌握测试系统的组成和测试技术的工程应用；3. 了解测试技术的发展动态和课程的主要内容与 学习方法。第1章 绪 论1.1 测试技术的基本概念测试技术是： 国民

5、经济的“倍增器” 科学研究的“先行官” 现代战争的“战斗力” 法庭审判的“物化法官”门捷列夫：“科学是从测量开始的”1.1 测试技术的基本概念钱学森：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术是关键和基础科学仪器是信息的源头科学仪器产业是信息产业英国著名科学家H.Pavy曾经明确指出：“Nothing begets good science like development of a good instrument”（发展一种好的仪器对于一门科学的贡献超过了任何其他事情） 1.1 测试技术的基本概念 计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。测

6、量是以确定被测对象的量值为目的而进行的实验过程。试验是对未知事物探索认识的过程。测试是测量和试验的综合。 测试技术是将被测量转换为可检测、传输、处理、显示或记录的量，再与标准量比较的过程。 由完成测量过程中各环节的专门设备组成的系统通常称为测试系统。 1.1 测试技术的基本概念1.1 测试技术的基本概念 测试系统可以是某个大型设备中的一部分，例如机器人中的力觉、视觉、角位移传感器是机器人系统中的一部分。 1.1 测试技术的基本概念 测试系统也可以是专门研制的一种测试仪器，例如图中所示的生产线上的零件计数器。 1.1 测试技术的基本概念 测试系统还可以是一系列仪器的组合，例如图中所示的齿轮故障测

7、试系统。齿轮故障测试系统由传感器（压电传感器）、中间调理电路（电荷放大器、信号调理器、数据采集卡等）和信号分析、处理、显示单元（电脑）等组成。 一般说来，测试系统由传感器、中间调理电路和显示记录或存储装置等三部分组成。 传感器检测被测物理量，并将转换成可进一步处理的电参量或电信号；中间调理电路对传感器检测到的信号进行转换处理或经A/D变换后用微处理器处理；显示、记录或存储装置将测量结果进行显示、记录或存储。1.1 测试技术的基本概念数据分析与处理信息获取信号转换或电信号电信号或数字量电参量中间调理电路显示记录存储传感器第1章 绪 论1.2 测试技术的工程应用 测试技术是人类认识和改造客观世界的

8、基础；测试技术的水平，在相当程度上影响科学技术发展的速度和深度；先进的测试技术已成为生产系统不可缺少的组成部分。 （1）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、接近觉距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅 觉传感器。 1. 机电工程中的应用 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（2）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，控制运动轨迹和AGV小车位置识别；条形码传感器，货品识别。香港理工AGV模型密歇根大学数字化工厂 切削力传感器，

9、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。（3）生产加工过程监测 2. 流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、化工、石化等流程工业中，生产线上设备运行状态直接关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。 石化企业输油管道、储油罐等压力容器破损和泄露检测。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、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