《测试技术基础》(第2版)第1章 绪论.pptVIP

测试技术基础 第一章 绪论 * 课程学习资源： 2. 测试技术实验 3. LabView虚拟实验平台 4. “测试技术”精品课程网 1. 测试技术教材 1.1 测试的含义 1.2 信息与信号的关系 1.3 测试方法分类 1.4 非电量电测系统构成 1.5 测试技术的应用 1.6 测试技术的发展趋势 第一章 绪论 ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ 1.1 测试的含义 测试是人们认识客观事物的方法。测试技术泛指测量和试验两个方面的技术。 测量的过程或行为就是进行一个被测量与一个预定标准之间的定量的比较，从而获得被测对象的数值结果。 试验是对被研究的对象或系统进行实验性研究的过程。 例1.1:确定某人的身高 通常采用标准长度的米尺(一个预定标准)对其进行测量，通过被测量与预定标准之间的定量比较，从而得到此人实际的身高(被测对象的数值结果)。 例1.2:汽车乘坐舒适性的台架试验 ▲ 交通信号灯 信息 信号 信息的载体是光信号 红灯亮 黄灯亮 绿灯亮 停止 通行 注意 1.2 信号与信息的关系 信息：事物运动的状态和方式。不是物质，不具有能量，却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。信息的传输却依靠物质和能量。 信号：具有能量，是某种具体的物理量。信号的变化则反映了所携带的信息的变化。 单自由度振动系统 信号?信息 Xo－初位移，ω －频率，φ0 －初相位。 只有深知信号的内涵，才能了解信号中所携带的具体信息。 ——“他差一点摔死。” ——“他差一点没有摔死。” ——“狼烟”（信号）?“外敌入侵”(信息) 测试工作的目的 获取研究对象中有用的信息，而信息又蕴涵于信号之中。可见，测试工作始终都需要与信号打交道，包括信号的获取、信号的调理和信号的分析等。 ▲ 1.3 测试方法分类 1 测试的直接与否 ——直接比较法和间接比较法; 2 信号随时间变化的快慢 3 被测信号是否转换为电量 ——静态测试与动态测试; ——非电测法和电测法; ▼ ▼ ▼ 1. 直接测量 ⊙ 天平测物体质量 ⊙ 用米尺（千分尺）测量物体长度 使用测量仪器，直接和标准比较获得被测量。 利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系（通常是线性关系）的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式（通常是位置的变化），在测量系统的输出端显示出来。 2. 间接测量 利用杠杆原理称重 水银温度计测体温 ▲ 如果所测试的信号变化较快，称这种测试为动态测试。 1. 静态测试 2. 动态测试 静态测试信号 动态测试信号 如果测试时信号不随时间变化，或随时间变化非常缓慢以至于可以忽略，则称这种测试是静态测试。 ▲ 在机械工程测试中，要测试的信号往往是机械量。 机械量包括与运动、力和温度有关的物理量。 如位移、速度、加速度、外力、重量、力矩、功率、压力、流量、温度等。 机械测量法、光测量法、气测量法、液测量法和电测量法等。 1. 非电测法 钢板厚度的机械测量法 表面粗糙度的光测量法 用电涡流传感器测量板的厚度 用差动变压器传感器测量板的厚度 ~ 2. 电测法 把被测量转换为电量的测量方法。 ▲ 1.4 非电量电测系统构成 被测对象 观察者 激励 装置 标 定 装 置 一般说来，测试系统由测量装置、标定装置和激励装置三部分组成。 测量装置 传感器 物理量 信号调理 电量 信号处理 电量 显示记录 电量/数字量 反馈控制 激励装置：则是根据测试内容的需要，使被测对象处于人为的工作状态，产生表征其特征（信息）的信号 标定装置：用来确定测量装置的输入与输出之间的确切关系。 压电式压力传感器 ▲ 1、工业自动化中的应用 a)机械手、机器人中的传感器 位置传感器、力传感器、视觉传感器等。 1.5 测试技术的应用 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。 KUKA机器人给汽车装前后车轮 b) AGV自动送货车 超声波测距传感器：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。 新型干法回转窑已成功应用于冀东、宁国、 湖北省华新、葛洲坝、武汉一冶、光化、黄冈、赤壁水泥厂及国内13个省市的水泥、冶金行业70多条大型窑。通过对这些窑设备的运转状态全面检测和及时调整，显著改善窑的工作状态、延长窑衬寿命、提高运转率5-20%，降低窑能耗10-4