《机械工程测试技术 第2版 教学课件 ppt 作者 陈花玲 主编 1绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程测试技术 第2版 教学课件 ppt 作者 陈花玲 主编 1绪论（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械工程测试技术 Measurement & Test Techniques of Mechanic Engineering,课时计划 上课40学时、试验16学时 1019周（每周4学时）,课程安排,课程考核 平时：随堂测验、上课、作业20 实验：20 期末：闭卷考试：60,1、绪论-1 2、机械测试信号分析-4 3、测量系统的基本特性-4+1 4、参数式传感器及其应用-4 5、发电式传感器及其应用-4 6、信号的调理-4+1 7、测试系统设计-3 8、计算机测试技术-4 9、其他测试技术-2 10、典型测试系统设计实例-4 另：企业技术人员讲座：2次，4学时,课时安排,主要教材 机械工程测试
2、技术第二版（陈花玲等),教 材,参考教材 陈花玲等编，机械工程测试技术第一版，机械工业出版社，2002.12； 刘君华主编，现代检测技术与测试系统设计，西安交通大学出版社，1999.4； 王子延主编，热能与动力工程测试技术，西安交通大学出版社1998.10； 黄长艺等编，机械工程测量与试验技术，机械工业出版社，2000.4；,绪论（1）,第一章,1.1 课程的意义及目的 1.2 测试方法的分类与系统组成 1.3 测试技术的发展 1.4 本课程的主要内容 重点：掌握测试系统的组成与测试技术的发展,第一章 绪论,测试技术是指测试过程中所涉及的 测试理论 测试方法 测试设备等。,您在发烧，请,1.1
3、 测试技术的基本概念,1.1.1 本课程的意义,定义： 测量是以确定被测物属性量值为目的的全部操作； 测试则是具有试验性质的测量，或者可理解为测量和试验的结合。 测试和测量紧密相关，实际使用中往往不加严格区分。,什么是测试技术？,例1,1.1.3 本课程的目的,任务: 传送带速度检测 分析: 1.传送带的速度要在现场显示出来，用于控制 2.精度和灵敏度要求不高，降低成本很重要,某工厂生产产品A,B,C，需要质量检验,1.1.3 本课程的目的,传感器的选择,显示方式的选择,需要解决的问题,后续测量系统的设计,系统的效能分析,交流旋转发电机 光电检测器的光轴编码器 磁簧开关传感器 霍尔效应传感器,
4、动圈式仪表 示波器,因此，本课程的目的就是： 设计测试方案 选择测试仪器 进行技术经济分析,1.2 测试方法的分类与系统组成,本门课程的对象：机械工程中的工作参数测量（非电量） 位移、距离、胀差、. 振动、速度、加速度 应力、压力、摩擦力、. 油温、瓦温、轴温、气温、. 转速、鉴相 .,被测量都是随时间变化的物理量。因而本课程主要研究与讨论动态参量的测量问题。 -与精密工程课程几何量测量的区别 大多数情况下，把被测物理量通过某种技术装置（传感器）转换成和它有确切对应关系的电量来测量，因此可以说本课程属于“非电量电测量”学科。 -与电工课程电学参数测量的区别,机械工程测量的特点:,1.2.1 测
5、试方法的分类,哪个方法好？,典型测试系统的组成：,测 试 对 象,传感器,信号调理,显示/记录,1.2.2 测试系统的组成,激励系统,测试系统：完成测试任务的传感器、仪器和设备的总称。,传感器 一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号（通常是电信号）输出的器件和装置。,常用的涡流探头前置器,加速度传感器,力传感器,智能式压力变送器,1.2.2 测试系统的组成,信号调理 对（传感器输出的）信号进行变换、隔离、滤波、放大等，以便进一步传输和处理。 高阻输入、低阻输出 规范输出,B&K 测量放大器2525 放大、自动量程 低通和高通滤波器（用户自定义）,电荷放大器 通道：1
6、 输入电荷量：104pC 增益：1-1000mV/pC 输出：5V,滤波单元,1.2.2 测试系统的组成,变换,放大,滤波,信号处理 对来自信号调理环节后的信号，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,1.2.2 测试系统的组成,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,1.2.2 测试系统的组成,问题：测试环节中哪个环节为所有测试系统必备环节？,传感器、信号调理、信号处理、显示记录,1.3 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
7、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,1.3.1 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 新型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,物性型传感器的大量涌现 定义：依靠敏感材料本身的物理属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
8、是新材料的开发 传感器正经历着从以机构型为主转向以物性型为主的过程,1.3.1 传感器技术的发展,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、多参数测量 运算、补偿、变换,XCE-062高温超小型IS 压力传感器(-55到273),1.3.1 传感器技术的发展,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,集成、智能化传感器的开发,1.3.1 传感器技术
9、的发展,生物酶血样分析传感器,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,气体传感器,1.3.2 计算机测试技术的发展,随着计算机技术的发展，测试系统中也越来越多地融入了计算机技术。 计算机测试技术以计算机为中心的自动测试系统。 既能实现对信号的检测，又能对所获得信号进行分析处理。,计算机测试系统,1.3.2 计算机测试技术的发展,1）一般计算机测试系统,计算机测试系统的基本形式,测试系统一般由数据采集、数据分析、数据表示这三部分组成。 将这三个位于不同地理位置的部分由网络连起来从而完成测试任务，就形成网络化测试系统。,网络仪器的特点： 资源共享
10、 有危险的、环境恶劣的数据采集工作可实行远程采集 使测试人员不受时间和空间的限制 可以实现高度自动化、智能化,1.3.2 计算机测试技术的发展,2） 网络化测试系统,嵌入式系统有时称为嵌入式计算机系统，是和现实的物理世界相结合的，控制着某些特定的硬件的专用计算机系统。,包括硬件和软件两部分： 硬件包括嵌入式处理器、控制器、存储器及外设器件、输入输出端口、图形控制器等; 软件部分包括应用软件和嵌入式操作系统。应用软件控制着系统的运作和行为; 操作系统控制着应用程序与硬件的交互作用。,1.3.2 计算机测试技术的发展,3） 嵌入式测试系统,嵌入式系统强调“量身定做”的原则，基于某一种特殊用途开发出
11、特定的系统，因此当把一个具体测试对象与嵌入式系统结合起来，就构成了一个嵌入式测量系统。,虚拟仪器的实际工作原理图,4） 虚拟仪器的开发,1.3.2 计算机测试技术的发展,LabVIEW虚拟仪器开发软件,1.3.2 计算机测试技术的发展,1.4 本课程的主要内容,本课程所研究的对象是机械工程领域中常用的物理量测试，这是一门技术基础课。主要内容包括：,1.测试系统由哪些环节组成？,思考题,2.测试技术的发展体现在哪些方面？,传感器技术的发展 物性传感器、集成化/智能化传感器、化学传感器 计算机测试技术的发展 计算机测试、网络化测试、嵌入式测试、虚拟仪器,传感器：将被测量（非电量）变成电量 信号调理：对传感器的输出进行变换、隔离、滤波、放大等预处理，输出标准信号 信号处理：包括对信号进行数字量化在内的分析、计算、处理，以获得所需的最终结果 信号显示：对最终结果进行可视输出,教材： 1-3，1-7，1-9,作业,Thank you!,
