《測試技術》

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課程內容：

緒論信號轉換與調理傳感器測試信號分析處理測試系統特性分析計算機測試系統常見機械量的測量機械故障診斷技術21.掌握測試技術的基本理論；2.熟練掌握常用傳感器及其調理電路的工作原理、性能，并能根據具體測試任務合理選用；3.熟練掌握測試系統靜、動態特性的評價方法和實現不失真測試的條件，從而制定和優化測試方案；4.具備設計測試方案、分析和處理測試信號的能力；5.了解計算機測試系統、機械工程中常見量的測量方法及機械設備故障診斷技術。課程要求：

3第1章緒論本章學習要求：1.理解測試和測試技術的概念；2.掌握測試系統的組成和測試技術的工程應用；3.了解測試技術的發展動態和課程的主要內容與學習方法。4第1章緒論1.1測試技術的基本概念測試技術是：國民經濟的“倍增器”

科學研究的“先行官”

現代戰爭的“戰斗力”

法庭審判的“物化法官”

5門捷列夫：“科學是從測量開始的”1.1測試技術的基本概念錢學森：“新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測量技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測量技術是關鍵和基礎科學儀器是信息的源頭科學儀器產業是信息產業6英國著名科學家H.Pavy曾經明確指出：“Nothingbegetsgoodsciencelikedevelopmentofagoodinstrument”（發展一種好的儀器對于一門科學的貢獻超過了任何其他事情）

1.1測試技術的基本概念7計量是實現單位統一、量值準確可靠的活動。測量是以確定被測對象的量值為目的而進行的實驗過程。試驗是對未知事物探索認識的過程。測試是測量和試驗的綜合。

測試技術是將被測量轉換為可檢測、傳輸、處理、顯示或記錄的量，再與標準量比較的過程。

由完成測量過程中各環節的專門設備組成的系統通常稱為測試系統。

1.1測試技術的基本概念81.1測試技術的基本概念測試系統可以是某個大型設備中的一部分，例如機器人中的力覺、視覺、角位移傳感器是機器人系統中的一部分。

91.1測試技術的基本概念測試系統也可以是專門研制的一種測試儀器，例如圖中所示的生產線上的零件計數器。

101.1測試技術的基本概念

測試系統還可以是一系列儀器的組合，例如圖中所示的齒輪故障測試系統。齒輪故障測試系統由傳感器（壓電傳感器）、中間調理電路（電荷放大器、信號調理器、數據采集卡等）和信號分析、處理、顯示單元（電腦）等組成。

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一般說來，測試系統由傳感器、中間調理電路和顯示記錄或存儲裝置等三部分組成。

傳感器檢測被測物理量，并將轉換成可進一步處理的電參量或電信號；中間調理電路對傳感器檢測到的信號進行轉換處理或經A/D變換后用微處理器處理；顯示、記錄或存儲裝置將測量結果進行顯示、記錄或存儲。1.1測試技術的基本概念數據分析與處理信息獲取信號轉換或電信號電信號或數字量電參量中間調理電路顯示記錄存儲傳感器12第1章緒論1.2測試技術的工程應用

測試技術是人類認識和改造客觀世界的基礎；測試技術的水平，在相當程度上影響科學技術發展的速度和深度；先進的測試技術已成為生產系統不可缺少的組成部分。

13（1）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、接近覺距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。

1.機電工程中的應用

在各種自動控制系統中，測試環節起著系統感官的作用，是其重要組成部分。密歇根大學的機械手裝配模型廣州中鳴數碼的機器狗14（2）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，控制運動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工AGV模型15密歇根大學數字化工廠

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。（3）生產加工過程監測

162.流程工業設備運行狀態監控

在電力、冶金、化工、石化等流程工業中，生產線上設備運行狀態直接關系到整個生產線流程。通常建立24小時在線監測系統。

石化企業輸油管道、儲油罐等壓力容器破損和泄露檢測。173.產品質量測量

在汽車、機床等設備，電機、發動機等零部件出廠時，必須對其性能質量進行測量和出廠檢驗。

圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發動機轉速等。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184.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、工作環境，并能保證系統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，如闖入監測、空氣監測、溫度監測、電梯運行狀況。

圖示為某公司樓宇自動化系統。該系統分為：電源管理、安全監測、照明控制、空調控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測器195.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