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测试技术 武汉理工大学机电工程学院 ; 第一章 绪论 机械产品 由以往取代、延伸与放大人的体力的作用，跃变到还能取代、延伸、与加强人的部分脑力的作用 产品：机电一体化产品的蓬勃兴起与发展 机械产品的制造过程 也发生了飞跃，制造过程不仅包括物质流与能量流，而且还包含了信息流，制造过程正在走向柔性化、集成化、智能化， 制造： FMS（柔性制造系统）、CIMS（计算机集成制造系 统）的出现与发展 关键技术：信息的获取、传输、储存、处理与分析、信息的利用 ;1988年4月28日，阿罗哈航空（243号班机为）一架波音737型客机，从希洛前往檀香山途中，因金属疲劳导至驾驶室后方一直到机翼附近的一大块机舱天花板撕裂飞脱，一名空服员（卡拉芭尼·兰辛（Clarabelle Lansing））不幸被吸出机舱外，至今仍失踪，65人受伤。这个灾难性的断裂事件震惊了整个世界，更加震惊了美国。所以美国国会当时形成一个议案，要求3年内拿出一个SMART飞机的概念设计，SMART的含义就是具有自诊断和预警系统。正是这一事件推动了世界各国对智能材料的研究，也推动了各个领域里的监测、诊断、自控制、自适应的研究工作的蓬勃兴起和发展。另外，这次事件也告诫人们，对一些重要的设备、重要的设施、关键的零部件，对其进行有效的诊断和监控是非常重要的。;737客机在夏威夷群岛的希洛国际机场飞往山香山 阿罗哈航空243号班机是阿罗哈航空公司往返于夏威夷的希洛岛和檀香山定期航班 ,航程仅35分钟的短途航线，班次频繁，飞机负荷很重，第九趟班机起飞仅23分钟之后,在约7300米的高空发生严重泄压事件,因为驾驶座舱后一块天花板脱落。 ;光纤传感器 对三峡大坝 渗流与泄漏的监测 应力和位移测量 混凝土固化过程的 温度监控等 ;长江悬索大桥 的悬索里嵌入 光纤传感器， 避免由于材料 的疲劳强度和 过载发生灾难 性损害事故 ;德国库卡电弧焊 机器人 ;东风悦达焊装车间：200多台机器人组成柔性生产线 ;直升飞机的弦翼，这个 部件在正常情况下 是一个很柔软的部件， 在恶劣的天气情况下， 它容易发生灾难性的颤震， 所以美国密执安 大学在机翼里添入了一种 叫做电流变液体的 人工合成的功能材料。 在这种材料里， 微纳米级的颗粒悬浮在绝缘 液体里，这些小微粒在外加 电场的作用下会产生极化， 顺着电场方向形成链， 使液体变成胶状性质， 类似固体特性，从而使机翼变硬。 当机翼发生震颤的时候， 传感器监测到震颤信号， 然后把这个信号送给微电脑， 微电脑通过计算判断，发出指令， 然后执行部件则根据计算机指令 根据机翼震颤情况控制电流大小， 从而调节机翼硬度， 避免发生事故。;以上一些例子都说明了对信息的检测监控， 处理、分析与应用的重要性， 而这正是我们测试技术的任务。; 第一章 绪论 1 测试的含义 2 测试技术的主要内容 3 测试技术在未来的发展动向 ;1 测试的含义 测试包括测量和实验两个部分 测量：在被测对象处于自然状态下对其进行相关 信息的检测和量度 实验：对被研究的对象或系统进行实验性研究的 过程。通过研究其在特定激励下的反应来研究对象;汽车乘坐舒适性试验 ;信息：事物运动的状态与方式。它不是物质，也 不具备能量。 信号：传输信息的物质载体。它是某种物质，具 有能量。 信息蕴含于信号当中，信息通过信号携带和传输。;交通红绿灯;烽火台;防空警笛：警笛声的频率说明敌机的远近;2 测试原理 基于材料的各种物理的、化学的以及生物的现象 或效应来获取有用信息（发现新的测试原理将是一项 开创性的工作） ;测试的基本方法：与信号密切相关 根据被测信号的变化性，分为静态测试和动态测试 ;根据被测信号的转换方式 机械量：与运动、力和温度相关的物理量 机械测量法、光测量法、气测量法、液测量法和电测 法等 ;光测法：光栅技术、 激光测量技术和红外 测量技术;气液测量法： 响应迟缓，只适 宜做静态测试;非电量电测法： ;3 非电量电测法系统的构成 ;测量装置：各种测量仪器和辅助装置的总称。包括传感器、信号 调理与信号分析仪器以及显示、记录仪器三个部分。 传感器：感受和拾取被测的非电量信号，并把非电量信号转换成 电信号，以便送入后续的仪器进行处理。 信号调理仪器：中间转换电路，其目的是转换传感器送来的信号。 对信号执行一种或多种的基本操作，如实现再转换、放大或 衰减、调制与解调、阻抗变换、滤波等处理，最