测试技术课件第一章.ppt
绪绪 论论Introduction0.1 测试的基本概念（测试的基本概念（Measurement Basic Concept）0.2 测试技术的内容和任务（测试技术的内容和任务（Measurement Content and Task）0.3 测试系统的组成（测试系统的组成（Component of Measurement System）0.4 测试技术的发展动向（测试技术的发展动向（Measurement Trend）0.5 课程的学习要求（课程的学习要求（Demand of Course）返回返回绪绪 论论0.1 测试的基本概念测试的基本概念 Measurement Basic Concept 测试（测试（measurement）技术属于信息科学的范畴，与）技术属于信息科学的范畴，与计算机技术、自动控制技术、通信技术构成完整的计算机技术、自动控制技术、通信技术构成完整的信息技术学科。信息技术学科。测量测量是指以确定被测对象属性量值为目的的全部操是指以确定被测对象属性量值为目的的全部操作。作。测试测试是具有试验性质的测量，或者可以理解为测量是具有试验性质的测量，或者可以理解为测量和试验的综合。和试验的综合。在工程实际中都离不开测试技术：在工程实际中都离不开测试技术：工程研究工程研究产品开发产品开发质量监控质量监控性能试验，等性能试验，等测试技术是人类认识客观世界的手段，是科学研测试技术是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基本方法。究的基本方法。测试的基本概念测试的基本概念Q:NMD（国家导弹防御系统）和（国家导弹防御系统）和TMD（战区导弹防（战区导弹防御系统）中的测控御系统）中的测控如何发现目标如何发现目标 一个测试过程一个测试过程卫星如何预警？卫星如何预警？地基雷达如何预警？地基雷达如何预警？如何使拦截导弹击中目标如何使拦截导弹击中目标一颗导弹如何才能打中另一颗导弹？一颗导弹如何才能打中另一颗导弹？Q：数控机床有哪些检测量？：数控机床有哪些检测量？测试的基本概念测试的基本概念0.2 测试技术的内容和任务测试技术的内容和任务 （Measurement Content and Task）主要内容主要内容 被测量的测量原理被测量的测量原理 (物理、化学、生物物理、化学、生物 )测量方法：直接与间接、电测与非电测等测量方法：直接与间接、电测与非电测等测量系统测量系统数据处理数据处理 测试技术的任务测试技术的任务(5方面方面)：设备设备设计设计中，通过对新旧产品进行模型试验或现场中，通过对新旧产品进行模型试验或现场实测，为产品质量和性能提供客观的评价，为技术实测，为产品质量和性能提供客观的评价，为技术参数的优化和效率的提高提供基础数据。参数的优化和效率的提高提供基础数据。设备设备改造改造中，为了挖掘设备的潜力，以便提高产量中，为了挖掘设备的潜力，以便提高产量和质量，经常需要实测设备或零件的载荷、应力、和质量，经常需要实测设备或零件的载荷、应力、工艺参数和电机参数，为设备强度校验和承载能力工艺参数和电机参数，为设备强度校验和承载能力的提高提供依据的提高提供依据。测试技术的内容和任务测试技术的内容和任务测试技术的任务测试技术的任务(5方面方面)：在在工作和生活环境工作和生活环境的净化及监测中，测量振动和噪的净化及监测中，测量振动和噪声的强度及频谱，分析找出振源，并采取相应的减声的强度及频谱，分析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施。振、防噪措施。科学规律科学规律的发现和新的定律、公式的诞生都离不开的发现和新的定律、公式的诞生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进，共同发展。结果，实验与理论可以相互促进，共同发展。在工业在工业自动化生产自动化生产中，通过对工艺参数的测试和数中，通过对工艺参数的测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。诊断。测试技术的内容和任务测试技术的内容和任务0.3 测试系统的组成测试系统的组成（Component of Measurement System）非电量非电量电量电量不失真测试！不失真测试！激励激励装置装置传传感感器器信信号号调调理理显显示示记记录录观察者观察者信信号号处处理理反馈、控制反馈、控制被测被测对象对象0.4 测试技术的发展动向测试技术的发展动向 （Measurement Trend）传感器：新型、微型、智能型传感器：新型、微型、智能型测试仪器：高精度、多功能、小型化、在线监测、性测试仪器：高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格能标准化和低价格参数测量与数据处理：计算机、自动化、集成化、网参数测量与数据处理：计算机、自动化、集成化、网络化络化对于机械工程，在以下几方面需要发展对于机械工程，在以下几方面需要发展 测量方式的多样化测量方式的多样化 多传感器融合技术在制造现场中的应用。多传感器融合技术在制造现场中的应用。积木式、组合式测量方法。增加测试系统的柔性，积木式、组合式测量方法。增加测试系统的柔性，实现不同层次、不同目标的测试目的。实现不同层次、不同目标的测试目的。便携式测量仪器。便携式测量仪器。虚拟仪器。虚拟仪器。智能结构。融合智能技术、传感技术、信息技术、智能结构。融合智能技术、传感技术、信息技术、仿生技术、材料科学等的一门交叉学科仿生技术、材料科学等的一门交叉学科。测试技术的发展动向测试技术的发展动向对于机械工程，在以下几方面需要发展对于机械工程，在以下几方面需要发展 视觉测试技术：重点研究物体的几何尺寸及物体的视觉测试技术：重点研究物体的几何尺寸及物体的位置测量，如三维面形的快速测量、大型工件同轴位置测量，如三维面形的快速测量、大型工件同轴度测量、共面性测量等。广泛应用于在线测量、逆度测量、共面性测量等。广泛应用于在线测量、逆向工程等主动、实时测量过程。向工程等主动、实时测量过程。测量尺寸继续向两个极端发展。测量尺寸继续向两个极端发展。测试技术的发展动向测试技术的发展动向例：嵌入式机械设备智能状态监控与故障诊断装置例：嵌入式机械设备智能状态监控与故障诊断装置 测试技术的发展动向测试技术的发展动向嵌入式CPU16通道信号同步采集模块 信号调理板Internet/Intranet信号调理板16通道信号调理板16通道信号同步采集模块 16通道信号同步采集板 模拟信号网络接口PC104总线CF存储卡硬盘接口软盘接口VGA接口串行口打印口USB接口数字信号16通道抗混滤波板带网络接口的带网络接口的PC104工控计算机主板工控计算机主板转速信号例：分布式监测诊断系统例：分布式监测诊断系统测试技术的发展动向测试技术的发展动向例：便携式测试分析仪例：便携式测试分析仪测试技术的发展动向测试技术的发展动向例：虚拟仪器例：虚拟仪器测试技术的发展动向测试技术的发展动向CAMCAMCNCCNCMachiningMachiningconditionconditionCutter pathCutter pathPositionPositionvelocityvelocityMachiningMachiningcommandcommandActuatorActuatorControlControlcommandcommandMachining Machining processprocessMachine toolMachine tool(Tool-workTool-workRelative motionRelative motion)MotionMotionMachiningMachiningmotionmotionAccuracyAccuracySurfaceSurfacequalityqualityDisturbanceDisturbanceDeformationDeformationVibrationVibrationForceForceDisturbance from environmentDisturbance from environment(Heat,Vibration)(Heat,Vibration)(Vibration,Position)(Vibration,Position)(Position)(Position)(Machining process information)(Machining process information)(Information of machined results)(Information of machined results)例：机械加工中的测控例：机械加工中的测控测试技术的发展动向测试技术的发展动向0.5 本课程的学习要求本课程的学习要求 Demand of Course 测试技术是一门综合性技术测试技术是一门综合性技术集机电于一体，软硬件相结合的，具有智能化、自集机电于一体，软硬件相结合的，具有智能化、自动化的系统。涉及传感技术、微电子技术、控制技动化的系统。涉及传感技术、微电子技术、控制技术、计算机技术、信号处理技术、精密机械设计技术、计算机技术、信号处理技术、精密机械设计技术等众多技术。术等众多技术。要求有深厚的多学科知识，如力学、电学、信号处要求有深厚的多学科知识，如力学、电学、信号处理、自动控制、机械振动、计算机、数学等。理、自动控制、机械振动、计算机、数学等。通过本课程的学习，要求学生能做到：通过本课程的学习，要求学生能做到：掌握测试技术的基本理论，包括信号的时域和频域掌握测试技术的基本理论，包括信号的时域和频域的描述方法、频谱分析和相关分析的原理和方法、的描述方法、频谱分析和相关分析的原理和方法、信号调理和信号处理基本概念和方法；信号调理和信号处理基本概念和方法；熟练掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和熟练掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围；适用范围；具有测试系统的机、电、计算机方面的总体设计能具有测试系统的机、电、计算机方面的总体设计能力；力；具有试验数据处理和误差分析能力。具有试验数据处理和误差分析能力。本课程的学习要求本课程的学习要求思考题如果要以如果要以1.5马赫的速度来拦截以马赫的速度来拦截以1马赫飞来的导弹，请马赫飞来的导弹，请思考需要解决的测试和控制问题。思考需要解决的测试和控制问题。试举自己身边的测试技术应用例子。试举自己身边的测试技术应用例子。
