機械工程測試技術緒論課件

機械工程測試技術教材

機械工程測試技術基礎熊詩波、黃長藝等編著

2006年出版機械工業(yè)出版社機械工程測試技術基礎黃長藝、嚴普強等編著

2003年出版機械工業(yè)出版社學時、考核方法

36學時閉卷考試+課后作業(yè)+個人作品課程內容：

本課程主要介紹信號分析基礎、常用傳感器、測試裝置的特性、信號分析與處理方法、振動測試及相應的工程應用。緒論信號分析基礎測試裝置的基本特性常用的傳感器模擬信號處理數(shù)字信號處理振動測試工程應用內容如下第一章、緒論本章學習要求：1.掌握測試、信號的概念及研究內容2.了解測試技術的應用情況及發(fā)展動態(tài)3.了解主要測試儀器生產廠商4.主要的參考資料

緒論一、測試和測試系統(tǒng)

測試技術是實驗科學的一部分，主要研究各種物理量的測量原理和測量信號分析處理方法。按照技術規(guī)范，采用專門的測試系統(tǒng)，模擬使用環(huán)境和工作條件，以獲得產品的性能、可靠性等。測試技術包括測量和試驗技術。試驗是對產品的特性或性能進行測量、定量或分類所實施的實驗。測量是確定某個物理量量值的實驗過程。測量的對象是某個物理量，而試驗的對象則是特性或性能。測試技術是進行各種科學實驗研究和生產過程參數(shù)測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。緒論為提高測量精度和自動化程度，以便于和其它環(huán)節(jié)一起構成自動化裝置，通常先將被測物理量轉換為電量，再對電信號進行處理和輸出。如圖所示的聲級計。

第一章緒論

一般說來，測試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。傳感器將被測物理量(如噪聲,溫度)檢出并轉換為電量，中間變換裝置對接收到的電信號用硬件電路進行分析處理或經A/D變換后用軟件進行信號分析，顯示記錄裝置則測量結果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。第一章緒論1、工業(yè)自動化中的應用

在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。a)機械手、機器人中的傳感器轉動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。密歇根大學的機械手裝配模型第一章緒論b)AGV自動送貨車

超聲波測距傳感器、判斷建筑物內人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工AGV模型第一章緒論c)生產加工過程監(jiān)測

切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關傳感器等。密歇根大學數(shù)字化工廠第一章緒論3、產品質量測量

圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數(shù)包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉速等。通過對抽樣汽車的測試，工程師可以了解產品質量。汽車扭距測量機床加工精度測量第一章緒論4、樓宇控制與安全防護

為使建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活、工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運行的經濟性和管理的智能化。在樓宇中應用了許多測試技術，如闖入監(jiān)測、空氣監(jiān)測、溫度監(jiān)測、電梯運行狀況。圖示為某公司樓宇自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測、照明控制、空調控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器第一章緒論5、家庭與辦公自動化

在家電產品和辦公自動化產品設計中，人們大量的應用了傳感器和測試技術來提高產品性能和質量。全自動洗衣機中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質傳感器，水溫傳感器，水質傳感器，透光率光傳感器(洗凈度)液位傳感器，電阻傳感器(衣物烘干檢測)。指紋傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器第一章緒論三、測試技術的發(fā)展概況a)新原理新技術在測試技術中得到運用。c)計算機測試系統(tǒng)與虛擬儀器的應用。

用PC機＋儀器板卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計算機軟件代替硬件分析電路b)新型傳感器的出現(xiàn)。1.4測試技術的發(fā)展趨勢1、傳感器方面

a)利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學效應開發(fā)出的新型傳感器光纖流速傳感器熒光材料制作的電子鼻傳感器生物酶血樣分析傳感器熱/光電量傳感技術重要手段相關學科：物理、化學、數(shù)學、生物學、材料科學等等新的檢測理論、方法和技術手段科學研究形成推動實驗研究和發(fā)展第一章、緒論b)傳感器+嵌入式計算機智能傳感器振動網絡傳感器嵌入式計算機智能壓力網絡傳感器智能傾角RS232傳感器IC總線數(shù)字溫度傳感器以計算機為中心的檢測系統(tǒng)復雜對象或系統(tǒng)的多路、多參數(shù)檢測；數(shù)據(jù)存貯、傳輸、處理或復雜分析加工；故障診斷1.5測試技術的發(fā)展趨勢2、測量信號處理方面計算機虛擬儀器技術用PC機＋儀器板卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計算機軟件代替硬件分析電路優(yōu)點我們的工作第一章緒論掌握信號的時域和頻域的描述方法，建立明確的信號頻譜結構的概念；掌握頻譜分析和相關分析的基本原理和