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传感器与测试技术课件第一章:测试的基础知识-1
收录时间:2023-01-26 03:37:08  浏览:1

1、第一篇 工程测试技术基础/1/掌握测试的基本概念 2/了解测量误差的基本概念 3/了解测量数据处理的基本方法/第1章 测试的基础知识/1/1 测试的基本概念/1/1/1测量、计量与测试/测量:以确定被测对象属性和量值为目的的全部操作。/计量:实现单位统一和量值准确可靠的测量。/为使在不同的地方,用不同的手段测量同一量时,所得的结果一致,就要求统一的单位、基准、标准和测量器具。/计量的三个特征:统一性、准确性和法制性。 计量内容包括:单位的统一、基准和标准的建立、量值传递、计量监督管理、测量方法及其手段的研究等。/测试:意义更为广泛的测量具有试验性质的测量。从信息获取角度:/信息提取(测量) 信

2、号转换、信息识别(极为重要)/煤气包高度测量 桥梁固频测量 机翼模态分析 索道检测/间接测量对与未知待测量y有确切函数关系的其他变量x(或n个变量)进行直接测量,然后再通过函数 ,计算出待测量y。/1/1/2、测试方法的分类/直接测量和间接测量/直接测量用已标定的仪器,直接地测量出某一待测未知量的量值。/接触式测量和非接触式测量/非接触式测量避免了对被测对象的影响。/静态测量:对不随时间变化的(静止的)被测量进行的测量。/动态测量:对随时间变化的被测量进行的测量,需确定被测量的瞬时值 及其随时间变化的规律。/静态测量和动态测量/非电量电测技术/非电量电测:把被测的非电量,通过传感器变换成电信号

3、再进行传输、处理等。/工程中大多数被测量非电量,为满足测试的精度、速度、处理、传输的要求,常常将非电量转换为电量。/1/1/3测试系统的组成/一般来说,测试系统是由传感器、中间变换装置(信号调理和信号分析与处理)和显示记录装置组成并具有获取某种信息之功能的整体。/信息转换、分析/信息提取/传感器将被测物理量(如力/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(提取特征参数、频谱分析、相关分析等),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。/1/1/4 测试技术的工程应用/在工程领域,科学实验、产品开发、生产

4、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。/(1)自动化领域中的应用/a) 机器人传感器 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。/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/b) AGV自动送货车/***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,货品识别。/香港理工AGV模型/c) 生产过程监测/切削力传感器,加工噪声传感器,***测距传感器、红外接近开

5、关传感器等。/密歇根大学数字化工厂/(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。/(3)产品质量测量/在汽车、机***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、***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***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

6、,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。/(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。 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)。 电脑中的传感器: 鼠标/光电位移传感器 摄象头/CCD传感器 麦克风/电容传声器/鼠标/光电位移传感器/麦克风/电容传声器/(6)其他应用/航天/农业/交通/医学/1/1/5 测

7、试技术的发展趋势/(1)新型传感器/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/b) 小型化和集成化传感器 c) 智能传感器和网络传感器/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/数字温度传感器/(2)测量信号处理方面/a) 计算机虚拟仪器技术 b) 基于网络的远程测试技术/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/1/1/6主要传感器和测试仪器生产厂商/(3)测量分析仪器/1/1/7课程内容:/本课程主要介绍一般工业领域中常见物理量(压力、应变、位移、加速度、温度、流量等)的测量原理、测量电路原理和信号分析方法。/测试技术是

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