機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)韓建海課件第1章-緒論

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)韓建海課件第1章_緒論第一頁(yè)，共27頁(yè)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)：8學(xué)時(shí)教學(xué)：30學(xué)時(shí)考試：2學(xué)時(shí)

平時(shí)成績(jī)占10%實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%期末考試占70%考查方法：實(shí)踐+筆試

教學(xué)安排：共計(jì)40學(xué)時(shí)/2.5學(xué)分

第二頁(yè)，共27頁(yè)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程內(nèi)容：

緒論信號(hào)轉(zhuǎn)換與調(diào)理傳感器測(cè)試信號(hào)分析處理測(cè)試系統(tǒng)特性分析計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)常見機(jī)械量的測(cè)量機(jī)械故障診斷技術(shù)第三頁(yè)，共27頁(yè)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)1.掌握測(cè)試技術(shù)的基本理論；2.熟練掌握常用傳感器及其調(diào)理電路的工作原理、性能，并能根據(jù)具體測(cè)試任務(wù)合理選用；3.熟練掌握測(cè)試系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)方法和實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件，從而制定和優(yōu)化測(cè)試方案；4.具備設(shè)計(jì)測(cè)試方案、分析和處理測(cè)試信號(hào)的能力；5.了解計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、機(jī)械工程中常見量的測(cè)量方法及機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)。課程要求：

第四頁(yè)，共27頁(yè)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)理論學(xué)習(xí)實(shí)踐學(xué)習(xí)研究學(xué)習(xí)三元并重

本課程是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際測(cè)試問題能力的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)實(shí)踐性。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)充分利用課程所開設(shè)實(shí)驗(yàn)。

只有通過(guò)足夠的實(shí)驗(yàn)操作，才能得到應(yīng)有的實(shí)際的動(dòng)手能力，才能更好的掌握書本知識(shí)。學(xué)習(xí)方法：

第五頁(yè)，共27頁(yè)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)

培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題的能力。倉(cāng)儲(chǔ)模型機(jī)械手小車結(jié)合項(xiàng)目學(xué)習(xí)：

第六頁(yè)，共27頁(yè)。第七頁(yè)，共27頁(yè)。本章學(xué)習(xí)要求：1.理解測(cè)試和測(cè)試技術(shù)的相關(guān)概念；2.掌握測(cè)試系統(tǒng)的組成和測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用；3.了解測(cè)試技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)第八頁(yè)，共27頁(yè)。測(cè)試是測(cè)量和試驗(yàn)的綜合。測(cè)量是以確定被測(cè)對(duì)象的量值為目的而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。試驗(yàn)是對(duì)未知事物探索認(rèn)識(shí)的過(guò)程。

測(cè)試技術(shù)是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)、傳輸、處理、顯示或記錄的量，再與標(biāo)準(zhǔn)量比較的過(guò)程。

由完成測(cè)量過(guò)程中各環(huán)節(jié)的專門設(shè)備組成的系統(tǒng)通常稱為測(cè)試系統(tǒng)。

1.1測(cè)試技術(shù)的基本概念第1章緒論計(jì)量是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。第九頁(yè)，共27頁(yè)。測(cè)試技術(shù)是：國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“倍增器”

科學(xué)研究的“先行官”

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的“戰(zhàn)斗力”

法庭審判的“物化法官”

1.1測(cè)試技術(shù)的基本概念第十頁(yè)，共27頁(yè)。

一般說(shuō)來(lái)，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間調(diào)理電路、顯示存儲(chǔ)和輸出裝置等三部分組成。

傳感器檢測(cè)被測(cè)物理量，并將轉(zhuǎn)換成可進(jìn)一步處理的電參量或電信號(hào)；中間調(diào)理電路對(duì)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理或經(jīng)A/D變換后用微處理器實(shí)現(xiàn)非線性校正、溫度補(bǔ)償、信號(hào)分析處理；顯示存儲(chǔ)和輸出裝置將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示存儲(chǔ)，提供給觀察者或進(jìn)一步分析處理或打印測(cè)試結(jié)果。1.2測(cè)試系統(tǒng)第十一頁(yè)，共27頁(yè)。

測(cè)試系統(tǒng)可以是某個(gè)大型設(shè)備中的一部分，例如機(jī)器人中的力覺、視覺、角位移傳感器是機(jī)器人系統(tǒng)中的一部分。

1.2測(cè)試系統(tǒng)第十二頁(yè)，共27頁(yè)。

測(cè)試系統(tǒng)也可以是專門研制的一種測(cè)試儀器，例如圖中所示的生產(chǎn)線上的零件計(jì)數(shù)器。

1.2測(cè)試系統(tǒng)第十三頁(yè)，共27頁(yè)。

測(cè)試系統(tǒng)還可以是一系列儀器的組合，例如圖中所示的齒輪故障測(cè)試系統(tǒng)。齒輪故障測(cè)試系統(tǒng)由傳感器（壓電傳感器）、中間調(diào)理電路（電荷放大器、信號(hào)調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡等）和信號(hào)分析、處理、顯示單元（計(jì)算機(jī)）等組成。

1.2測(cè)試系統(tǒng)第十四頁(yè)，共27頁(yè)。

測(cè)試技術(shù)是人類認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的基礎(chǔ)；測(cè)試技術(shù)的水平，在相當(dāng)程度上影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度和深度；先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)已成為生產(chǎn)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。

1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第十五頁(yè)，共27頁(yè)。（1）機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器

轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)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(jī)電工程中的應(yīng)用

在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，測(cè)試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第十六頁(yè)，共27頁(yè)。（2）AGV自動(dòng)送貨車

超聲波測(cè)距傳感器，判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器，控制運(yùn)動(dòng)軌跡和AGV小車位置識(shí)別；條形碼傳感器，貨品識(shí)別。香港理工AGV模型1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第十七頁(yè)，共27頁(yè)。密歇根大學(xué)數(shù)字化工廠

切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測(cè)距傳感器、紅外接近開關(guān)傳感器等。（3）生產(chǎn)加工過(guò)程監(jiān)測(cè)

1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第十八頁(yè)，共27頁(yè)。2.流程工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

在電力、冶金、化工、食品制造等流程工業(yè)中，生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線流程。通常建立24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

石化企業(yè)輸油管道、儲(chǔ)油罐等壓力容器破損和泄露檢測(cè)。1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第十九頁(yè)，共27頁(yè)。3.產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量

在汽車、機(jī)床等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠時(shí)，必須對(duì)其性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠檢驗(yàn)。

圖示為汽車出廠檢驗(yàn)原理框圖，測(cè)量參數(shù)包括潤(rùn)滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。通過(guò)對(duì)抽樣汽車的測(cè)試，工程師可以了解產(chǎn)品質(zhì)量。汽車扭距測(cè)量機(jī)床加工精度測(cè)量1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第二十頁(yè)，共27頁(yè)。4.樓宇控制與安全防護(hù)

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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。在樓宇中應(yīng)用了許多測(cè)試技術(shù)，如闖入監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。

圖示為某公司樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為：電源管理、安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)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(cè)器1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。5.家庭與辦公自動(dòng)化

在家電產(chǎn)品和辦公自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人們大量的應(yīng)用了傳感器和測(cè)試技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。全自動(dòng)洗衣機(jī)中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)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(cè))。指紋傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器1.3測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。1.4測(cè)試技術(shù)的發(fā)展

度量衡的標(biāo)準(zhǔn)隨著年代不同而不同：商代，一尺合今16.95cm，人高約一丈，故有“丈夫”之稱

周代，一尺合今23.1cm

秦時(shí)，一尺約23.1cm

漢時(shí)，一尺大約21.35—23.75cm

三國(guó)，一尺合今24.2cm

隋代，一尺合今29.6cm

唐代，一尺合今30.7cm

宋元時(shí)，一尺合今31.68cm

明清時(shí)，木工一尺合今31.1cm度量衡：“度”即“長(zhǎng)度”；“量”即“容量”；“衡”即“重量”第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。主觀標(biāo)準(zhǔn)：手長(zhǎng)、身長(zhǎng)如“布手知尺”、“邁步定畝”、“手捧成升”，碼：是英王亨利一世鼻尖至手指之間的距離。1.4測(cè)試技術(shù)的發(fā)展

第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。2.客觀標(biāo)準(zhǔn)：復(fù)現(xiàn)性較好的自然物累黍定尺，選用中等大小的黍橫排100粒，其長(zhǎng)為一尺1.4