传感与测试技术自动测控技术课件.ppt

1、自动化学院测控技术与仪器教研室传感与测试技术，课程介绍与要求，课程性质：基础课，必修，32小时，含6小时实验。课程基本内容：信号分析、测试设备基本特性、常用传感器、信号调理、测试信号分析与处理等。课程要求：出勤，少于3次无结果；3次没有作业，没有结果；所有的实验和实验报告都应该参加并完成。请假来履行休假手续。教材及参考书目：熊昌义主编机械工程测试技术基础机械工业出版社参考书目：黄敏平主编测试技术高等教育出版社；吴正毅，测试技术与测试信号处理主编，清华大学出版社教师联系方式：Email:Tel:89726300，1。测试的意义。测试技术在现代工业生产中的作用。测试工作的范围和测试系统的组成。测试

2、工作的内容、功能和任务。测试技术的发展。主要传感器和测试仪器制造商。测量的基本知识、主要内容、介绍、测试的意义、测试：测量与实验、测量与实验性工程测试技术是信息技术的重要组成部分，其研究内容是信息提取与处理的理论、方法和技术。具体来说，它是一种利用现代测试方法来检测、测试和分析工程中各种物理信号，特别是随时间变化的动态物理信号，并从中提取有用信息的新技术。包括：定量和定性。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的分析处理方法。测试技术是开展各种科学实验研究和测量生产过程参数的不可缺少的手段，发挥着人类感官的作用。测试的意义，测试技术在现代工业生产中的作用，1)新产品

3、设计，产品质量测量设计过程：理论设计理论检验样品制造性能测试产品。(动态设计)2)旧产品的技术改造，如武器系统的减重设计，上午103，336，013，8。当车辆、机床和其他设备、电机、发动机和其他零件出厂时，必须对它们的性能和质量进行测量和检查。该图显示了汽车出厂检验的原理框图。测量的参数包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力和发动机转速。通过测试样车，工程师可以了解产品质量。汽车扭矩测量、机床加工精度测量以及测试技术在现代工业生产中的作用；3)设备故障诊断根据机械设备外部信息参数的变化，识别机械结构的内部工作状态或损伤状态，确定故障的性质、程度、类别和位置，研究故障的机理。(定期维护系统预测维

4、护系统)4)工业自动化：机器人(机器人足球比赛)、智能车辆、机械手、仓库(立体车库)等。测试技术在现代工业生产中的作用，测试技术在现代工业生产中的作用，测试技术在现代工业生产中的作用，测试技术在现代工业生产中的作用，6)生产过程的监控，测试技术在现代工业生产中的作用，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。7)监控过程工业设备的运行状态。在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备的运行状态关系到整个生产线的流程。通常建立24小时在线监测系统。测试技术在现代工业生产中的作用，8)建筑控制和安全保护，9)家庭和办公室自动化，10)计算机中的测试技术，测试技术在

5、现代工业生产中的作用，11)其他应用，传感器在现代汽车中的应用，有许多类型的汽车具有复杂的结构，传感器在现代汽车中的应用，汽车底盘、后轮悬架、传动轴、转向机构的示意图，传感器在现代汽车中的应用，福特林肯导航仪底盘、发动机、传动轴、排气管、前制动盘、后轮悬架、减速箱，发动机是汽车的动力装置，其功能是燃烧吸入的燃料产生动力，并通过传动系统驱动汽车。汽油机主要由气缸、燃油系统、点火系统、起动系统、冷却系统和润滑系统组成。汽车的工作过程由电子控制单元控制。电子控制单元用于控制方向盘的助力系统、传感器在现代汽车中的应用、与发动机匹配的各种传感器、进气压力传感器、曲轴位置传感器、进气压力和温度传感器以及电

6、子控制单元结构。传感器向电子控制单元传输与碰撞相关的参数，如速度和距离。传感器在现代汽车中的应用，测试技术中涉及的术语，以及信息：新闻、情报和知识。指客观世界中物质运动的内容。例如，天气寒冷，某处发生地震，工具磨损。信号：它是信息的载体和信息的表现形式。例如，当刀具磨损时，切削力会增加；李四病了，可能发烧了；等等。信息是信号的内涵，信息包含在信号中。涉及测试技术、信息提取与处理、信息提取(信号采集、信号采集、测试)的术语。信息提取是指从自然、社会、生产过程或科学实验中获取人们需要的信息。信息处理(信号处理、特征提取)信息处理是指人们对获取的信息进行处理、计算、分析或综合，以便进行预测、报警、检

7、测、测量、保护、控制、调度和管理等。以预防自然灾害，预测事故，提高劳动生产率，正确计量，提高产品质量，顺利开展科学实验，进行文明生产和科学管理等。测试技术所涉及的术语，根据信号物理性质的变化，分为电信号和非电信号。本课程涉及的信号通常是指随时间变化的电信号。测试过程：检测信号并从中获取信息的过程，即通过对电信号的测试、分析和处理来获取电信号，并最终从这些信号中获取所需的信息。其他概念：“有用”信号、“干扰”信号(噪声)、测试技术中涉及的术语、系统：指具有特定功能的由几个相互依赖、相互作用的事物组成的整体。系统分析和系统综合。测试：通过特殊设备、适当的实验方法和必要的数据分析和处理获得有关研究对

8、象信息的过程。即信号采集和处理的过程。测试系统(测试设备):特殊设备。一般由三部分组成：传感器、中间转换调理装置和显示记录仪。静态、动态和广义：它涉及实验设计、模型理论(建模)、传感器选择、信号处理、控制工程、系统识别、误差分析和参数估计。狭义：指在选定的激励模式下，对信号进行采集、转换、传输和处理，直至测试结果被显示、记录或以电量输出的过程。测试工作范围、简单测试系统组成、测试系统组成示意图、传感器、反馈控制、监控、诊断、产品设计、分析结果、存储、各部分功能、传感器：感受测得的(非电量)变化并将其转换为电量。传感器是一种拾取信号的装置，在非电测量系统中占有重要地位。它获得的信号是否正确直接影

9、响测量系统最终输出结果的准确性和测量结果的正确性。传感器随物理量和转换原理而变化。中间转换装置：将传感器或系统中前一环节的输出转换成后续仪器所需的电压或电流信号，其组成和功能取决于传感器和后续电路仪器。记录和显示仪器：记录和显示信号。t测试系统必须遵循的原则：各环节的输出和输入应保持一一对应，尽可能不失真，尽可能减少或消除各种干扰。测试技术是测量和测试技术的统称。测量是指为确定被测对象的属性值而进行的所有操作；测试是具有实验性质的测量，或者可以理解为测量和测试的结合。根据不同的用途和要求，测量系统的组成和模式也不同。随着现代物理、信息科学、计算机科学、电子和微机械电子科学技术的发展，测试技术不

10、断发展。(1)被测物的测量原理是用不同的原理测量的，同一性质可以用不同的原理测量。(2)测量方法根据测量任务的具体要求和现场情况，确定测量方法。(3)在测量系统确定测量原理和方法后，设计和选择设备组成测量系统。(4)从数据处理中获得的测量数据需要进行必要的处理，以获得所需的正确结果。测试技术研究的主要内容包括：1 .产品检验和质量控制的重要手段，被动检验、主动检验(在线检验)、质量控制领域；2.广泛应用于监测大型设备的安全经济运行、故障监测系统、动态监测、保障设备和人员安全、提高经济效益以及检测技术的作用和意义；3.自动化系统生产过程中不可缺少的一部分：信息流、控制、管理、检测、信息获取、分析

11、和判断、自动控制、自动化、信息获取、信息转换、信息处理、信息传输和信息执行。4.检测技术的改进和发展促进了现代科学技术的进步，检测手段的水平决定了科学研究的深度和广度。理论研究成果离不开必要的检测手段，以及测试技术的作用和意义被测参考量，国际单位制(si)，长度，质量，时间，电流，热力学，温度，材料量，物理单位-千克标准原始装置，米，- 1/299792485光在真空中的传播距离为1s，单位，测量：SI基本单位：倍数(结果)，七个物理量单位- (K)，(mol)，(cd)，能量(J)=力的距离，大得多/小得多-前缀：mm，m，nm (10-千赫、兆赫(106赫兹)、千兆赫(109赫兹)、国际单

12、位制组合单位：源自基本单位，=质量加速度距离，J=千克(米/秒2)米=平方米千克/秒2，能量焦点(耳):长度、质量、时间，(科学家)，测量和分类的基本知识：(1)根据测量程序：直接测量和间接测量；(2)按测量方法：偏移测量、零点测量和微分测量；(3)根据传感器是否与被测物体直接接触：接触测量和非接触测量；(4)根据对象的变化特点：静态测量和动态测量，测量误差定义：测量结果误差分类：系统误差、随机误差和粗差。误差表示方法：绝对误差、相对误差、报价误差(最大报价误差)和分贝误差。测量精度和不确定度：测量精度、测量精度和测量不确定度。测量测量误差的基本知识，测试技术的发展趋势，测试技术，相关学科：物理、化学、数学、生物、材料科学等。新的测试理论、方法和技术手段，1。传感器水平的提高、光纤传感器