计量和测试测量-河北科技大学.pptVIP

传感器与测试技术 郑惠萍 河北科技大学机械电子工程学院 主要内容 绪论 信号及其描述 测试装置的基本特性 常用传感器与敏感元件 信号的调理与记录 信号处理初步 振动测试 绪 论 测试技术的重要性 测试过程和测试技术的一般组成 测试技术的发展 测试技术课程的研究对象和性质 课程应达到的基本要求 课程学习过程中的注意事项 测试技术的重要性1 测试的基本任务是获取有用的信息。 过程：检测信号---处理-----结果----给观测者或其他信息处理装置、控制系统 测试技术属于信息科学范畴，是信息技术三大支柱(测试控制技术、计算技术和通信技术)之一。 测量、计量和测试 测量 (Measurement)是指以确定被测对象的量值为目的而进行的实验过程。 计量：如果测量涉及实现单位统一和量值准确可靠则被称为计量。因此研究测量、保证测量统一和准确的科学被称为计量学 (Metrology)。 测试是具有试验性质的测量，或（测量 + 试验）。 计量学的研究范畴 计量学将研究可测的量、计量单位、计量基准、标准的建立、复现、保存及量值传递、测量原理与方法及其准确度、观察者的测量能力，物理常量及常数、标准物质、材料特性的准确确定，以及计量的法制和管理。实际中，计量一词只用做某些专门术语的限定语，如计量单位、计量管理、计量标准等。所组成的新术语都与单位统一和量值准确可靠有关。 测试技术的重要性2 测试技术的重要性 测试是科学研究的基本方法，用数学语言表述科学规律和理论需要测试技术，检验科学理论和规律的正确性同样需要测试技术 精确的测试是科学的根基 宇航技术、万有引力定律、机械工业新产品的开发（创新设计、动态设计和控制系统设计）、工程量的测量（检测与故障诊断） 工程测量 静态测量 指不随时间变化的物理量的测量 被加工零件的尺寸测量 动态测量 指随时间变化的物理量的测量 本书的主要研究内容 测试技术的重要性3 测试技术的应用领域 在工程技术领域的工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等； 自动控制技术己越来越多地运用测试技术，测试装置已成为控制系统的重要组成部分； 工农业生产、科学研究、交通运输、医疗卫生、环保等 测量系统的用途1 测量系统的用途2 测量系统的用途3 测试过程和测试技术的一般组成1 测试过程和测试技术的一般组成2 特别注意 在所有的组成环节中，必须遵循的基本原则是各环节的输出量与输入量之间应保持一一对应和尽量不失真的关系，并必须尽可能地减小或消除各种干扰。 测试系统应用实例（ 1 ） 测试系统应用实例（ 2 ） 测试系统应用实例（ 3 ） 测试系统应用实例（ 4 ） 测试系统应用实例（ 5 ） 测试实验系 统1 测试实验系 统 2 测试技术的发展1 新原理新技术的应用 激光多普勒原理在振动速度测量中的应用(计算机硬盘读写臂和磁盘片的振动,不宜安装传感器的设备) 自动定位激光扫描束使得大型客机机翼的多点振动测量达到很高的效率 新型传感器的出现 传感器是信息之源头，能否开发出上乘的测试装置，关键也在于传感器的开发和应用。 新型传感器 物性型传感器 是依靠敏感材料本身的物性随被测量的变化来实现信号的转换的。属于新材料的开发。例如：半导体、陶瓷、光导纤维、磁性材料、“智能材料”—形状记忆合金 。 传感器正在从结构型为主向物性型为主转变。 结构传感器是依靠传感器结构参数的变化而实现信号转换的。 集成、智能传感器 微电子学、微细加工技术和集成化工艺等的进展，出现了多种集成化传感器。如 IC加速度传感器 化学传感器---把化学量转变成电量 目前以气体传感器、湿度传感器、离子传感器和生物化学传感器为主 测试技术的发展2 计算机测试技术与虚拟仪器的应用 传感器网络与仪器总线技术、internet网与远程测试、测试过程与仪器控制技术、虚拟仪器与编程语言是现代工程测试的重要方向。 本课程的研究对象和性质 研究对象 机械工程领域的设计、控制、运行监测中常用物理量及其他工程量的测量和测量装置与系统的性能，包括物理量和及其他工程量的测量方法、测试中常用的传感器、信号调理电路及记录、显示仪器的工作原理、测量装置基本特性的评价方法、测试信号的分析和处理。 课程性质 技术基础课 本课程应达到的基本要求 掌握信号的时域和频域描述方法，建立明确的信号的频谱结构的概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的一些基本概念。 掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。掌握一阶、二阶线性系统动态特性及其测定方法。 了解常用传感器、常用信号调理电路和记录仪器的工作原理和性能，并能较合理地选用。 对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的