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1、测量技术与信号处理测量技术与信号处理机电工程测试与信号分析机电工程测试与信号分析曲云霞曲云霞 主讲主讲机械学院机械系机械学院机械系机械学院机械系机械学院机械系 1 1 1 1教教教教-209-209-209-2091机电工程测试与信号分析绪论课程学习要求课程学习要求按时上课，认真听讲（关闭手机）；按时上课，认真听讲（关闭手机）；独立完成作业；独立完成作业；认真参与实验、撰写报告；认真参与实验、撰写报告；积累平时成绩积累平时成绩20%（考勤、作业、实验（考勤、作业、实验及报告）。及报告）。2机电工程测试与信号分析绪论第一章 绪论第一节第一节 概述概述第二节第二节 测量方法和测量误差测量方法和测量
2、误差第三节第三节 系统的相似性和机电模拟系统的相似性和机电模拟第四节第四节 测量系统和控制系统测量系统和控制系统第五节第五节 动态测试的特点和研究方法动态测试的特点和研究方法3机电工程测试与信号分析绪论测量、计量、试验、测试测量测量：以确定被测对象值为目的的全部操作；：以确定被测对象值为目的的全部操作；计量计量：实现单位统一和量值准确可靠的测量；：实现单位统一和量值准确可靠的测量；试验试验：对被测对象或系统进行实验性研究的过程，：对被测对象或系统进行实验性研究的过程，通常将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构通常将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下，通过实验数据来探讨被研究
3、对象建的环境条件下，通过实验数据来探讨被研究对象性能的过程；性能的过程；测试测试：是人们认识客观事物的方法，是具有试验性：是人们认识客观事物的方法，是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段来定量地获得某种研究对象原始信息的学技术手段来定量地获得某种研究对象原始信息的过程。过程。4机电工程测试与信号分析绪论第一节 概述机电工程中的信息问题机电工程中的信息问题测试与信息测试与信息 测试是人们认识客观事物的方法测试是人们认识客观事物的方法。测试过程是从客观事物中提取有关信息测试过程是从客观事物中提取有关信息的认识过程。测试科学属于
4、信息科学范的认识过程。测试科学属于信息科学范畴，所以又被称为畴，所以又被称为信息探测工程学信息探测工程学。机电工程测试技术有着自身的内容和特机电工程测试技术有着自身的内容和特点。点。5机电工程测试与信号分析绪论测试技术的内容与作用测试是具有试验性质的测量，它包含测试是具有试验性质的测量，它包含测量和测量和试验试验两方面的内容。在测试过程中，借助专两方面的内容。在测试过程中，借助专门的仪器设备、通过试验和运算，求得与所门的仪器设备、通过试验和运算，求得与所研究对象有关的信息。研究对象有关的信息。测试是人们认识事物所不可缺少的手段，近测试是人们认识事物所不可缺少的手段，近代科学技术的发展更是如此。
5、科学上很多新代科学技术的发展更是如此。科学上很多新的发现和突破都是以测试为基础的。科学技的发现和突破都是以测试为基础的。科学技术的发展又促进测量设备和试验技术的发展。术的发展又促进测量设备和试验技术的发展。16机电工程测试与信号分析绪论测试技术的内容与作用本书以机械量电测技术为例，力求从机电结本书以机械量电测技术为例，力求从机电结合的角度阐述测试技术的基本理论、测试原合的角度阐述测试技术的基本理论、测试原理和常见机械量的测试方法。理和常见机械量的测试方法。学生通过学习，可以掌握进行动态测试所需学生通过学习，可以掌握进行动态测试所需的的基本理论、基本知识和基本技能基本理论、基本知识和基本技能，为
6、进一，为进一步学习、研究和解决机电工程中的技术问题步学习、研究和解决机电工程中的技术问题打下基础。打下基础。17机电工程测试与信号分析绪论测试技术的发展从单一学科向多学科相互借鉴和渗透发展，从单一学科向多学科相互借鉴和渗透发展，形成综合各学科成果的各种测量系统。形成综合各学科成果的各种测量系统。动态测试的发展越来越快。动态测试的发展越来越快。智能传感器和计算机技术的发展和应用，使智能传感器和计算机技术的发展和应用，使得测试系统向自动化、智能化的方向发展。得测试系统向自动化、智能化的方向发展。测试系统的在线实时能力进一步提高。测试系统的在线实时能力进一步提高。测试与控制密切结合，实现测试与控制密
7、切结合，实现“以信息流控制以信息流控制能量流和物质流能量流和物质流”。28机电工程测试与信号分析绪论在信息、物质、能量这三者之中，驾驭全局在信息、物质、能量这三者之中，驾驭全局的是信息物质使系统具有形体，能量使系的是信息物质使系统具有形体，能量使系统具有力量，而信息则使系统具有了统具有力量，而信息则使系统具有了“灵魂灵魂”。9机电工程测试与信号分析绪论测试技术的发展虚拟测试虚拟测试滤波器失真度计动平衡仪瞬态记录仪模态分析仪磁带机阻尼计示波器Institute of Noise &Vibration10机电工程测试与信号分析绪论测试技术的发展趋势测试技术的发展趋势1、传感器方面、传感器方面 a)
8、利利用用新新发发现现的的材材料料和和新新发发现现的的生生物物、物物理理、化化学学效效应开发出的新型传感器应开发出的新型传感器光纤流速传感器光纤流速传感器荧光材荧光材料制作料制作的电子的电子鼻传感鼻传感器器生物酶血样分析传感器生物酶血样分析传感器热热/光光电量电量11机电工程测试与信号分析绪论 测试技术的发展趋势测试技术的发展趋势2、测量信号处理方面、测量信号处理方面 计算机虚拟仪器技术计算机虚拟仪器技术 用用PC机仪器板卡机仪器板卡 代替传统仪器代替传统仪器用计算机软件用计算机软件 代替硬件分析电路代替硬件分析电路12机电工程测试与信号分析绪论测试工作的任务（1）测试工作是为了获取有关研究对象
9、的测试工作是为了获取有关研究对象的状态、运状态、运动和特征动和特征等方面的信息。等方面的信息。对于机械系统，信息是其对于机械系统，信息是其客观存在或运动状态客观存在或运动状态的特征。的特征。被研究对象的信息是非常丰富的。被研究对象的信息是非常丰富的。测试工作总测试工作总是要用最简捷的方法、最节省的代价，获得和是要用最简捷的方法、最节省的代价，获得和研究任务相联系的、最有用的、表征特性的有研究任务相联系的、最有用的、表征特性的有关信息，而不是企图获得该事物的全部信息。关信息，而不是企图获得该事物的全部信息。313机电工程测试与信号分析绪论测试工作的任务（2）如何得到有用的信息？如何得到有用的信息
10、？信号是信息的载体，信息是信号的具体内容信号是信息的载体，信息是信号的具体内容，信，信息总是通过某些物理量的形式表现出来的，这些息总是通过某些物理量的形式表现出来的，这些物理量就是信号。物理量就是信号。信号分为信号分为有用信号和干扰信号有用信号和干扰信号，二者是相对的。，二者是相对的。（如齿轮噪声）因此，测试工作者的一个重要任（如齿轮噪声）因此，测试工作者的一个重要任务就是要从复杂的信号中提取有用的信息务就是要从复杂的信号中提取有用的信息。14机电工程测试与信号分析绪论 测试工作的含义和范围（1）虽然人类很早就在进行测试工作，但迄今为虽然人类很早就在进行测试工作，但迄今为止也很难给测试规定一个
11、明确的定义和工作止也很难给测试规定一个明确的定义和工作范围。测试工作是一个非常复杂的工作，需范围。测试工作是一个非常复杂的工作，需要多种学科知识的综合运用。要多种学科知识的综合运用。从广义角度讲，测试工作涉及试验设计、模从广义角度讲，测试工作涉及试验设计、模型理论、传感器、信号的加工与处理（传输、型理论、传感器、信号的加工与处理（传输、加工和分析、处理）、误差理论、控制工程、加工和分析、处理）、误差理论、控制工程、系统辨识和参数估计等内容。系统辨识和参数估计等内容。415机电工程测试与信号分析绪论测试工作的含义和范围（2）从狭义角度讲，测试工作则是指在选定激励从狭义角度讲，测试工作则是指在选定
12、激励方式下，信号的检测、变换、处理乃至显示、方式下，信号的检测、变换、处理乃至显示、记录或以电量输出数据的工作。与之相对应记录或以电量输出数据的工作。与之相对应的测试系统各个环节如下图所示。的测试系统各个环节如下图所示。本书限于从狭义的范围来论述测试技术中的本书限于从狭义的范围来论述测试技术中的一些基础知识。一些基础知识。16机电工程测试与信号分析绪论被测被测对象对象观察者观察者传传感感器器中中间间变变换换传传输输数数据据处处理理显显示示记记录录试试验验装装置置测试系统框图17机电工程测试与信号分析绪论 一一般般说说来来，测测试试系系统统由由传传感感器器、中中间间变变换换装装置置和显示记录装置
13、三部分组成。和显示记录装置三部分组成。 传感器传感器将被测物理量将被测物理量(如噪声如噪声,温度温度) 检出并转换检出并转换为电量，为电量，中间变换装置中间变换装置对接收到的电信号用硬件电对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分变换后用软件进行信号分析，析，显示记录装置显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。察者或其它自动控制装置。 信息转换信息转换信息提取信息提取18机电工程测试与信号分析绪论第二节 测量方法和测量误差一、测量方法测量方法 测量方法的正确与否十分重要，它关系测量方法的正确与否十
14、分重要，它关系到测量结果是否到测量结果是否可靠可靠以及测量工作能否以及测量工作能否正常正常进行进行。所以，必须根据不同的测量任务和要。所以，必须根据不同的测量任务和要求，确定合适的测量方法，并据此选择合适求，确定合适的测量方法，并据此选择合适的测试装置，组成测试系统，进行实际测试。的测试装置，组成测试系统，进行实际测试。如果测量方法不合理，即使有性能优良的仪如果测量方法不合理，即使有性能优良的仪器设备，也不能得到满意的测量结果。器设备，也不能得到满意的测量结果。19机电工程测试与信号分析绪论测量方法的分类1.静态测量和动态测量静态测量和动态测量2.直接测量、间接测量和组合测量直接测量、间接测量
15、和组合测量3.接触式测量和非接触式测量接触式测量和非接触式测量20机电工程测试与信号分析绪论1静态测量和动态测量静态测量静态测量即测量那些不随时间变化或变化即测量那些不随时间变化或变化很缓慢的物理量；很缓慢的物理量；动态测量动态测量即测量那些随时间迅速变化的物即测量那些随时间迅速变化的物理量。理量。21机电工程测试与信号分析绪论2.直接测量、间接测量和组合测量直直接接测测量量是是用用预预先先标标定定好好的的测测量量仪仪表表，对对某某一一未未知知量量直直接接进进行行测测量量，从从而而得得到到测测量结果。量结果。间间接接测测量量是是对对几几个个与与被被测测物物理理量量有有确确切切函函数数关关系系的
16、的物物理理量量进进行行直直接接测测量量，然然后后把把所所测测得得的的数数据据代代入入关关系系式式中中进进行行计计算算，从从而求出被测物理量。而求出被测物理量。22机电工程测试与信号分析绪论2.直接测量、间接测量和组合测量在在测测量量中中，使使各各个个未未知知量量以以不不同同的的组组合合形形式式出出现现，根根据据直直接接测测量量和和间间接接测测量量所所得得到到的的数数据据，通通过过解解联联立立方方程程组组求求出出未未知知量量的数值。这类测量称为的数值。这类测量称为组合测量组合测量。23机电工程测试与信号分析绪论3.接触式测量和非接触式测量根根据据传传感感器器与与被被测测物物体体是是否否接接触触分
17、分为为接触式测量接触式测量和和非接触式测量非接触式测量。24机电工程测试与信号分析绪论误差的定义误差的定义被被测测物物理理量量所所具具有有的的客客观观存存在在的的量量值值，称称为为真真值值xo。由由测测试试装装置置测测得得的的结结果果称称为为测测量量值值x。测测量量值值与与真真值值之之差称为差称为误差误差。二、测量误差二、测量误差25机电工程测试与信号分析绪论绝对误差与相对误差绝对误差：测得值与真值之差。绝对误差：测得值与真值之差。相相对对误误差差：绝绝对对误误差差与与被被测测量量的的真真值值之比。之比。26机电工程测试与信号分析绪论引用误差是是一一种种方方便便实实用用和和简简化化的的相相对对
18、误误差差。它它是是以以测测量量仪仪表表某某一一刻刻度度点点的的误误差差为为分分子子，满满刻刻度度值值为为分分母母所所得得的的比比值。值。常常被被用用来来确确定定仪仪表表的的精精度度等等级级，是是仪仪表表最最主主要要的的质质量量指标。指标。在在规规定定条条件件下下，当当被被测测量量平平稳稳增增加加或或减减少少时时，在在仪仪表表全全量量程程内内所所测测得得各各示示值值的的绝绝对对误误差差（取取绝绝对对值值）的的最最大大者者与与满满量量程程值值的的比比值值之之百百分分数数，称称为为仪仪表表的的最最大大引引用误差用误差 。27机电工程测试与信号分析绪论误差按特征的分类系系统统误误差差：在在同同一一条条
19、件件下下，多多次次测测量量同同一一值值时时，绝绝对对值值和和符符号号保保持持不不变变；或或在在条条件件改改变变时时，按按一一定定规规律律变变化化的的误误差差。（有规律，可修正或消除）（有规律，可修正或消除）随随机机误误差差：在在相相同同条条件件下下，多多次次测测量量同同一一值值时时，绝绝对对值值和和符符号号以以不不可可预预定定的的方方式变化的误差。式变化的误差。 （抵偿性）（抵偿性）粗大误差粗大误差（必须剔除）（必须剔除）28机电工程测试与信号分析绪论第三节 系统的相似性和机电模拟为了测量位移、速度、加速度、力、转为了测量位移、速度、加速度、力、转速等机械量，常常采用能把机械量变换速等机械量，
20、常常采用能把机械量变换为电量的机电变换装置；这不仅需要研为电量的机电变换装置；这不仅需要研究机和电两个方面的有关问题，而且还究机和电两个方面的有关问题，而且还要从机电耦合的角度去研究。即不仅要要从机电耦合的角度去研究。即不仅要研究机电变换装置机械系统的输入特性研究机电变换装置机械系统的输入特性和电系统的输出特性，而且还要研究机和电系统的输出特性，而且还要研究机和电之间的变换特性。和电之间的变换特性。29机电工程测试与信号分析绪论第三节 系统的相似性和机电模拟相似系统相似系统30机电工程测试与信号分析绪论第四节 测量系统和控制系统机机电电系系统统的的双双向向性性不不仅仅把把机机械械和和电电气气联
21、联系起来，而且把测试与控制联系起来。系起来，而且把测试与控制联系起来。31机电工程测试与信号分析绪论第四节 测量系统和控制系统32机电工程测试与信号分析绪论第四节 测量系统和控制系统33机电工程测试与信号分析绪论第四节 测量系统和控制系统一、系统、输入和输出一、系统、输入和输出工程上经常处理以下三个问题：工程上经常处理以下三个问题：已知系统特性和输出量，求输入量；已知系统特性和输出量，求输入量；( (测试测试) )已知系统特性和输入量，求输出量；（控制）已知系统特性和输入量，求输出量；（控制） 已知输入量和输出量，求系统特性。（系统辨识）已知输入量和输出量，求系统特性。（系统辨识）34机电工程
22、测试与信号分析绪论第四节 测量系统和控制系统二、开环测量系统和闭环测量系统二、开环测量系统和闭环测量系统常常用用的的测测量量仪仪器器一一般般是是由由传传感感器器、测测量量电电路路、输出电路和记录显示装置组成的开环测量系统。输出电路和记录显示装置组成的开环测量系统。随随着着科科学学技技术术的的发发展展，控控制制工工程程的的理理论论和和方方法在测试技术中得到越来越广泛的应用。法在测试技术中得到越来越广泛的应用。35机电工程测试与信号分析绪论三、反馈测量系统和反馈控制系统三、反馈测量系统和反馈控制系统输出量精确地受输出量精确地受输入量的控制输入量的控制希望输入量能准确地希望输入量能准确地用输出量显示
23、或记录用输出量显示或记录下来下来期望值期望值（指令）（指令）放大执行放大执行被控对象被控对象测量仪器或测量仪器或传感器传感器被控量被控量非电量非电量控制量控制量+-(a)反馈控制系统反馈控制系统传感器传感器放大器放大器逆传感器逆传感器测得量测得量电量电量被测量被测量+-非电量非电量(b)反馈测量系统反馈测量系统36机电工程测试与信号分析绪论被测压力或压差作用于弹性敏感元件上，弹性敏感元件感受压力被测压力或压差作用于弹性敏感元件上，弹性敏感元件感受压力作用并将其转换为作用并将其转换为位移或力位移或力，并作用于力平衡系统，力平衡系统，并作用于力平衡系统，力平衡系统受力后将偏离原有的平衡状态；由偏差
24、检测器输出偏差值至放大受力后将偏离原有的平衡状态；由偏差检测器输出偏差值至放大器；放大器将信号放大并输出电流器；放大器将信号放大并输出电流(或电压或电压)信号，电流信号控制信号，电流信号控制反馈力或力矩发生机构，使之产生反馈力；当反馈力与作用力平反馈力或力矩发生机构，使之产生反馈力；当反馈力与作用力平衡时，仪表处于新的平衡状态；显示机构可输出与被测压力或压衡时，仪表处于新的平衡状态；显示机构可输出与被测压力或压差相对应的信号。差相对应的信号。37机电工程测试与信号分析绪论第五节第五节 动态测试的特点和研究方法动态测试的特点和研究方法观念上的变化观念上的变化 在静态测试中，测量系统的输入与输出是
25、在静态测试中，测量系统的输入与输出是数值上的对应关系；而动态测试输入与输数值上的对应关系；而动态测试输入与输出是信号上的对应关系。出是信号上的对应关系。 信号的描述和处理在动态测试中占有重要信号的描述和处理在动态测试中占有重要地位。地位。38机电工程测试与信号分析绪论第五节第五节 动态测试的特点和研究方法动态测试的特点和研究方法研究方法不同研究方法不同 静态测试静态测试重视数值上的误差分析；重视数值上的误差分析；动态测动态测试试则以不失真复现分析为基础，重点研究则以不失真复现分析为基础，重点研究测试系统的动态响应、信号的不失真传递、测试系统的动态响应、信号的不失真传递、噪声的耦合和消除等。噪声
26、的耦合和消除等。39机电工程测试与信号分析绪论第五节第五节 动态测试的特点和研究方法动态测试的特点和研究方法技术手段不同技术手段不同 动态测试动态测试需要解决的是信号的获取、信号的需要解决的是信号的获取、信号的分析与处理以及信号的记录所依存的系统和分析与处理以及信号的记录所依存的系统和环节，包括硬件、软件以及由它们组合的系环节，包括硬件、软件以及由它们组合的系统。统。40机电工程测试与信号分析绪论本课程的研究对象和性质 本课程的本课程的研究对象研究对象是机械工程动态测试中是机械工程动态测试中常用的传感器、信号调理及记录仪器等工作常用的传感器、信号调理及记录仪器等工作原理，测试装置及其特性的评价
27、方法、测试原理，测试装置及其特性的评价方法、测试信号的分析与处理及常见物理量的测试方法。信号的分析与处理及常见物理量的测试方法。 本课程是一门本课程是一门专业技术基础课专业技术基础课，是数学、，是数学、物理学、电工学、电子学、力学、控制工程、物理学、电工学、电子学、力学、控制工程、计算机技术等课程的综合应用，涉及传感器计算机技术等课程的综合应用，涉及传感器技术、微电子技术、控制技术、计算机技术、技术、微电子技术、控制技术、计算机技术、信号处理技术等多学科技术。信号处理技术等多学科技术。 41机电工程测试与信号分析绪论本课程应掌握以下内容1. 掌握信号时域和频域的描述方法，建立明确的掌握信号时域
28、和频域的描述方法，建立明确的 信号的信号的频谱频谱结构概念。结构概念。2. 掌握测试系统基本特性的评价方法和掌握测试系统基本特性的评价方法和不失真测不失真测试条件试条件，并能正确运用于测试装置的分析和选择。，并能正确运用于测试装置的分析和选择。3. 了解常用了解常用传感器、常用信号调理电路和记录仪传感器、常用信号调理电路和记录仪器的工作原理及性能器的工作原理及性能，并能合理地选用。，并能合理地选用。4. 对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，并能初步运用于机械工程中某些参数的测概念，并能初步运用于机械工程中某些参数的测试。试。42机电工程测试与信
29、号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 在工程领域，科学实验、产品开发、生产监在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。测试技术督、质量控制等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。等每一个工程领域。 43机电工程测试与信号分析绪论1、工业自动化中的应用、工业自动化中的应用 a)机械手、机器人中的传感器机械手、机器人中的传感器 转转动动/移移动动位位置置传传感感器器、力力传传感感器器、视视觉觉传传感感器器、听听觉觉传传感感器器、接接近近距距离离传传感感器器、触触觉觉传
30、传感感器器、热热觉觉传传感感器器、嗅觉传感器。嗅觉传感器。 测试技术的工程应用测试技术的工程应用 在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作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。用，是其重要组成部分。密歇根大学的机械手装配模型密歇根大学的机械手装配模型广州中鸣数码的机器狗广州中鸣数码的机器狗44机电工程测试与信号分析绪论a)机机械械手手、机机器器人人中中的的传传感感器器 转转动动/移移动动位位置置传传感感器器、力力传传感感器器、视视觉觉传传感感器器、听听觉觉传传感感器器、接接近近距距离离传传感感器器、触触觉觉传传感感器器、热觉传感器、嗅觉传感器。热觉传感器、嗅
31、觉传感器。 第一节第一节 概述概述45机电工程测试与信号分析绪论a)机械手、机器人中的传感器机械手、机器人中的传感器 转转动动/移移动动位位置置传传感感器器、力力传传感感器器、视视觉觉传传感感器器、听听觉觉传传感感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。 第一节第一节 概述概述46机电工程测试与信号分析绪论b) AGV自动送货车自动送货车 超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；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红外线色彩传感器运动轨迹和AGV小车位置识别；条形小车位置识别；条形
32、码传感器，货品识别。码传感器，货品识别。 测试技术的工程应用测试技术的工程应用 香港理工香港理工AGV模型模型47机电工程测试与信号分析绪论c) 生产加工过程监测生产加工过程监测 测试技术的工程应用测试技术的工程应用 切削力传感器，加切削力传感器，加工噪声传感器，超工噪声传感器，超声波测距传感器、声波测距传感器、红外接近开关传感红外接近开关传感器等。器等。密歇根大学数字化工厂密歇根大学数字化工厂48机电工程测试与信号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 2、流程工业设备运行状态监控、流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上在电力、冶金、石化、化工等流程工
33、业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在小时在线监测系统。线监测系统。 石化企业输石化企业输油管道、储油管道、储油罐等压力油罐等压力容器的破损容器的破损和泄露检测。和泄露检测。49机电工程测试与信号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 3、产品质量测量、产品质量测量 在汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件出厂时，在汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件出厂时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。必须对其性能质量进行测量和出厂检验。 图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度
34、、冷却水温度、燃油压力包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。工程师可以了解产品质量。汽车扭距测量汽车扭距测量机床加工精度测量机床加工精度测量50机电工程测试与信号分析绪论 测试技术的工程应用测试技术的工程应用 4、楼宇控制与安全防护、楼宇控制与安全防护 为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温楼宇中
35、应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。度监测、电梯运行状况。 图示为某公司楼宇自动化系图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、统。该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水控制、停车管理、水/废水管废水管理和电梯监控。理和电梯监控。烟雾传感器亮度传感器红外人体探测器51机电工程测试与信号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 5、家庭与办公自动化、家庭与办公自动化 在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。了传感
36、器和测试技术来提高产品性能和质量。全自动洗衣机中的传感器：全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器传感器，透光率光传感器(洗净度洗净度) 液位传感器，电液位传感器，电阻传感器阻传感器(衣物烘干检测衣物烘干检测)。指纹传感器指纹传感器透光率传感器透光率传感器温湿度传感器温湿度传感器温度传感器温度传感器52机电工程测试与信号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 5、其他应用、其他应用航天航天农业农业交通交通医学医学53机电工程测试与信号分析绪论测试技术的工程应用测试技术的工程应用 鼠标鼠标:光电位
37、移传感器光电位移传感器摄象头摄象头:CCD传感器传感器声位笔声位笔:超声波传感器超声波传感器麦克风麦克风:电容传声器电容传声器声卡声卡:A/D卡卡 + D/A卡卡软驱软驱:速度速度,位置伺服位置伺服6、PC机中的测试技术应用机中的测试技术应用54机电工程测试与信号分析绪论b)传感器传感器+嵌入式计算机嵌入式计算机 智能传感器智能传感器 振动网络传感器振动网络传感器嵌入式计算机嵌入式计算机智能压力网络智能压力网络传感器传感器智能智能倾角倾角RS232RS232传感器传感器IC总线数字温度总线数字温度传感器传感器55机电工程测试与信号分析绪论主要传感器和测试仪器生产厂商主要传感器和测试仪器生产厂商
38、2、振动、振动/噪声传感器噪声传感器 丹麦丹麦B&K（振动测量、声学测量领域最富盛名）振动测量、声学测量领域最富盛名）http:/1、工业自动化类传感器、工业自动化类传感器 美国霍尼威尔公司（有全球最大传感器技术研究中心）美国霍尼威尔公司（有全球最大传感器技术研究中心） http:/china56机电工程测试与信号分析绪论主要测试仪器生产厂商主要测试仪器生产厂商3、测量分析仪器、测量分析仪器 美国国家仪器公司美国国家仪器公司(全球最大的计算机虚拟仪器生产商全球最大的计算机虚拟仪器生产商)http:/美国美国Agilent公司公司(原惠普公司仪器部，著名的测试仪器商原惠普公司仪器部，著名的测试仪器商)http:/57机电工程测试与信号分析绪论
