测试技术 第1章 绪 论(新).ppt

机械工程测试技术,机械工程测试技术,课程内容：,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设备故障诊断技术。,课程要求：,机械工程测试技术,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,机械工程测试技术,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。,机械工程测试技术,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.测试技术电子教案,机械工程测试技术,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,机械工程测试技术,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。,机械工程测试技术,第1章绪论,机械工程测试技术,第1章绪论,1.1测试技术的基本概念,测试技术是：国民经济的“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,英国著名科学家H.Pavy曾经明确指出：“Nothingbegetsgoodsciencelikedevelopmentofagoodinstrument”（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（计算机）等组成。,一般说来，测试系统由传感器、中间调理电路和显示存储及输出装置等三部分组成。,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变换后用微处理器实现非线性校正、温度补偿、信号分析处理；显示存储和输出装置将测量结果进行显示存储，提供给观察者或进一步分析处理或打印测试结果。,1.1测试技术的基本概念,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。,1.2测试技术的工程应用,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。,1.2测试技术的工程应用,香港理工AGV模型,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。,（3）生产加工过程监测,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、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。,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、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,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。,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