1绪论-2011详解.ppt

5、主要生产厂商 工业自动化类 美国霍尼威尔公司（有全球最大传感器技术研究中心） /china 5、主要生产厂商 振动/噪声类 丹麦BK（振动测量、声学测量领域最富盛名） / 5、主要生产厂商 测量分析类 美国国家仪器公司(全球最大的计算机虚拟仪器生产商) / 5、主要生产厂商 测量分析类 美国Agilent公司(原惠普公司仪器部，著名的测试仪器商) / * 论文工作共分7章：第1章绪论、第2章监控检测中的数字处理、第3至第6章是3个工程应用系统的研究开发、第7章结论 * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * * * * * * * * * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 * * 信号处理 对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、分析，并输出结果 模拟信号处理 运算：微分、积分、对数 数字信号处理 信号量化 编程处理：信号分析 2 、测试方法的分类与系统组成 显示记录 以观察者易于识别的形式来显示测量的结果，或者将测量结果存储 2 、测试方法的分类与系统组成 ② 自动控制中的测试系统 将测量结果输入到控制计算机，以进行控制运算，并通过执行机构对生产过程或设备运行状态进行调节，使其运行于预期的状态 测 控 对 象 控制驱动 执行单元 电 源 传感器 信号调理 数据采集 显示记录 数据处理 测试系统 信号处理 计算机 2 、测试方法的分类与系统组成 3、测试技术的发展 测试技术与科学研究、工程实践密切相关。随着科学技术的飞速发展，使得测试技术的发展也非常迅速，主要体现两个方面： 传感器技术的自身发展 计算机测试技术的发展 ① 传感器技术的自身发展 传感器技术是测试系统中必不可少的基础环节 20世纪80年代以来，国际上出现“传感器热” 日本将传感器技术列为80年代十大技术之首 美国把传感器技术列为90年代22项关键技术之一 传感器技术在以下三方面发展最为引人注目 物性型传感器的大量涌现 集成、智能化传感器的开发 化学传感器的开发 3、测试技术的发展 物性型传感器的大量涌现 定义：依靠敏感材料本身的物性随被测量的变化来实现信号的变化 压电效应 涡流效应 应变效应：导体材料 光电效应 霍尔效应 压阻效应：半导体材料的压阻转换 ┅ 物性型传感器的开发实质上是新材料的开发 3、测试技术的发展 物性型传感器的大量涌现 利用物理现象、化学反应和生物效应设计制作各种用途传感器 依据材料特性 ? 设计敏感元件 光导纤维：传光、感光 陶瓷：弹性元件、绝缘材料 传感器要求 ?合成所需材料 新型功能材料：通过人工设计和合成化合物的结构来控制材料的性能，从而得到各种各样的可控性能材料 利用纳米技术，可获得高活性的气敏陶瓷材料 瓦斯报警 酒精传感器 一氧化碳传感器 3、测试技术的发展 集成、智能化传感器的开发 集成化传感器 微机电系统（MEMS） ——微型化 微型传感器＋信号处理——一体化 多敏感元件、多参数测 运算、补偿、变换 XCE-062高温超小型IS 压力传感器(-55℃到273℃) 智能化传感器 组成：传统的传感器＋微处理器 特征：具备通信总线接口、兼有信息监测、信息处理和信息传输 智能：通过存放于微处理器中的功能强大的软件，对系统进行智能化，如非线性自动校正、自校零、自校准、自补偿、自检验、噪声抑制等 智能压力传感器/变送器 3、测试技术的发展 化学传感器的开发 敏感材料本身的化学属性随被测量的变化、将化学量转换成电量来实现信号的测量 生物酶血样分析传感器 光纤流速传感器 热/光 电量 3、测试技术的发展 信号处理技术 数字分析方法——速度、分辨力 核心：快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT） 计算卷积，用于人造卫星