《测试技术》第1章绪论

《测试技术》

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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21.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：

3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。4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”

5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6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7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81.1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。

91.1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。

101.1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（电脑）等组成。

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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12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。

13（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14（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15密歇根大学数字化工厂

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

162.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。173.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184.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195.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