第1章 绪论 检测技术与仪器 工程测试技术 教学课件.pptVIP

1.1 引言——《 测试技术 》的内涵 1、人类认识的过程 1）自然观测：天文现象、苹果落地、…?经验。 2）试验+观测：使对象在设定的条件下运行，然后观测?总结规律。 2、测试技术 ●测试技术 = 测量技术 + 试验技术 ☆ 试验 : 使研究对象处于要求的状态. ★ 测量 : 获取研究对象的状态(参数)量值. 1.２ 测试（测量）的基本任务 1.２ 测试（测量）的基本任务 1.２ 测试（测量）的基本任务 动态测试的困难： ●静态量：不随时间变化量； ●动态量：随时间变化的量——动态信号 （在测试过程中）（不变是相对的） 动态测试 = 对动态信号的测试（测量） ★要求：测量系统有足够快的响应能力。 静态测量与动态测量 静态测量与动态测量 1.3 测试技术的作用与历史 1、历史上人们对测试技术的认识 自古以来，测试技术就渗透在在人类的生产活动、科学实验与日常生活的各个方面。 ●古代利用“步弓”丈量土地 ●利用“日晷”计量时间 ●利用“绳扣”记录数量 ●成语：“五十步笑百步”、“百步穿杨” ●秦始皇统一了割居的六国形成统一的中央政权后，首先做的工作就是统一度量衡，由此可见测试计量技术的重要性。 1.3 测试技术的作用与历史(续) 2、科学离不开实验（测试） ● 牛顿通过实验发表了万有引力定律； ● 伽利略通过实验创造了力学； ● 波义尔通过实验创造了化学； ● 麦克斯韦尔通过实验创造电磁场理论； ● 1665年虎克利用光学显微镜观察软木栓，发现了细胞，促进了生物学的发展； 1.3 测试技术的作用与历史(续) ● 1927年威尔逊发明了云雾室，利用云雾室可观测到粒子运动轨迹，而使人们对物质的结构向前迈进了一大步； ● 爱因斯坦：通过实验于1905年提出了狭义相对论；1915年提出了广义相对论；大家知道，当时的相对论并未被世人承认，直到50年后的天文望远镜的出现才证实了相对论的正确性； ●丁肇中：1974年发现J粒子，J粒子的发现基础是研制了高灵敏度的双臂谱义。 ●雷莱：通过大量实验，发现了自然界中存在惰性气体，这就是化学元素周期表中最后一列。 1.3 测试技术的作用与历史(续) ●以弹道学为例： 古老的弹道学是研究装药量与弹丸运行距离之间的关系 1860年诺贝尔发明了铜柱测压法，同时布郎吉发明了弹道摆，将古老的弹道学一分为二：内弹道学、外弹道学。 铜柱测压法：可用铜柱测出弹膛内火药燃气的压力值； 弹道摆：可以测出弹丸出枪、炮的初速； 内弹道学：研究装药与压力及初速的关系； 外弹道学：研究弹丸初速与射程之间的关系； 随着动态测试技术的发展，弹道学目前已发展成了内弹道学、中间弹道学、外弹道学、创伤弹道学。 1.3 测试技术的作用与历史(续) 3、测试技术在现代生活中的作用 1）家用电器 空调，尤其是中央空调； 楼宇控制； 洗衣机（全自动、纳米材料，模糊洗衣机）……; 2）加工中心（提高金属材料的加工精度）； 3）油井温度压力控制（测压蛋）； 4）石油、煤矿勘察 5）原油进口 6）水果进口 7）高速公路速度测量…… 1.3 测试技术的作用与历史(续) 4、测试技术的发展历史 1）古老测量方法 —— 自然工具 2）机械测量方法； 3）电测方法； 非电量电测的基本思想 4）计算机测试技术（CAT） ①第一代CAT技术（专用接口） ②第二代CAT技术（通用接口） ③虚拟仪器技术 1.4 测试（测量）技术的发展趋势 1.4 测试技术的发展趋势 1、 量程范围更加宽广 例：在火炮膛压测试技术中，对常规火炮膛压小于600Mpa的测试，采用铜柱（或铜球）测压器或压电传感器均可满足要求。为提高火炮射程和射击精度，在高膛压火炮的研究中，膛压可达到800～1000Mpa，甚至1000Mpa以上，并伴随着的高冲击加速度，这就促使膛压测试技术要相应的发展，研制测压范围更宽的压力传感器以及配套的压力动态标定装置。 1.4 测试技术的发展趋势(续) 2、传感器向新型、微型、智能型发展 传感器是信号检测的器具。精度高、灵敏阀值高而测量范围大及小型化是传感器的发展的一个重要方向。 新的材料，特别是新型半导体材料方面的成就，已经促使很多对力、热、光、磁等物理量或气体化学成分敏感的器件的发展。光导纤维不仅可用来信号传输，而且可作