现代测试技术与方法课件.ppt

现代测试技术与方法2009年8月18日主要内容第一讲：绪论第二讲：测试系统组成及特性第三讲：传感器（一次仪表）第四讲：信号变换与分析第五讲：虚拟仪器测试技术第六讲：典型的测试系统实例第七讲：在线测量网络化第八讲：先进测试手段和方法简介现代测试技术与方法第一讲 绪论课程性质为什么测试（Why）怎样测试（How）测试什么（Which）何处测试（Where）谁测试（Who）通过学习你掌握了哪些知识（What）现代测试技术与方法2 2、为什么测试（、为什么测试（WhyWhy）研究材料和构件的状态（包括正常工作状态和故障状态研究材料和构件的状态（包括正常工作状态和故障状态诊断），检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数。诊断），检查和测量自动化生产过程中的各种工艺参数。监视和控制生产过程的运行，鉴定产品质量，为新产品改监视和控制生产过程的运行，鉴定产品质量，为新产品改进设计提供数据。进设计提供数据。综合性很强的技术学科，它以物理学、电子学、材料综合性很强的技术学科，它以物理学、电子学、材料学，自动控制和数字技术等为基础学，自动控制和数字技术等为基础1 1、课程的性质、课程的性质现代测试技术与方法6、谁测试（Who）5、何处测试（Where）粉尘、温度、风力、湿度等及行业特殊要求粉尘、温度、风力、湿度等及行业特殊要求制定测试步骤、注意事项制定测试步骤、注意事项现代测试技术与方法掌握测试系统的组成及其基本特性掌握常用传感器及其工作原理掌握信号分析的基本方法学会结合自己研究方向制定相应的测试方案了解先进的测试技术方法7、通过学习你掌握了哪些知识（What）现代测试技术与方法第二讲：测试系统组成及特性1、系统的组成被测对象被测对象传传感感器器信号调理信号调理（信号预处理）（信号预处理）信信号号采采样样信号分析信号分析显示显示打印打印执行系统执行系统决策系统决策系统现代测试技术与方法现代测试技术与方法3 3）、信号采样）、信号采样时域采样时域采样过程是将采样脉冲序列过程是将采样脉冲序列g(t)与信号与信号x(t)相乘相乘现代测试技术与方法5 5）采样）采样(香农）定理香农）定理 为为保保证证采采样样后后信信号号能能真真实实地地保保留留原原始始模模拟拟信信号号信信息息，信信号号采采样样频频率率必必须须至至少少为为原原信信号号中中最最高高频频率率成成分分的的2 2倍倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。这是采样的基本法则，称为采样定理。fs2fmax 工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3 3到到4 4倍。倍。在在对对信信号号进进行行采采样样时时，满满足足了了采采样样定定理理，只只能能保保证证不不发发生生频频率率混混叠叠，只只能能保保证证对对信信号号的的频频谱谱作作逆逆傅傅立立叶叶变变换换时时，可可以以完完全全变变换换为为原原时时域域采采样样信信号号xs(t)xs(t)，而而不不能能保保证证此此时时的的采采样样信信号号能能真真实实地地反反映映原信号原信号x(t)x(t)。现代测试技术与方法3、系统的特性定义：定义：当被测量不随时间变化或变化缓慢时，输出量与输入当被测量不随时间变化或变化缓慢时，输出量与输入量之间的关系成为静态特性，可以用代数方程表示。量之间的关系成为静态特性，可以用代数方程表示。指标：指标：灵敏度、线性度、回程误差、漂移、分辨率灵敏度、线性度、回程误差、漂移、分辨率1 1）、静态特性）、静态特性现代测试技术与方法 理想的测试装置应该 输出和输入成线性关系。即具有单值 的、确定的输入-输出关系。系统为时不变线性系统。实际的测试装置 只能在较小工作范围内和在一定误差允许 范围内满足线性要求。很多物理系统是时变的。在工程上，常可 以以足够的精确度认为系统中的参数是时 不变的常数。现代测试技术与方法3 3）、测试系统不失真的条件）、测试系统不失真的条件现代测试技术与方法A A、幅值放大或缩小、幅值放大或缩小B B、相位超前或滞后、相位超前或滞后