测试技术 测试技术 主讲人：华学明 主讲人：华学明 上海交通大学材料学院焊接工程研究所 上海交通大学材料学院焊接工程研究所- E-mail: .cn 测试技术的含义 测试技术的含义 测试技术是一门完整的技术科学，它以信 测试技术是一门完整的技术科学，它以信 息的获取、转换、处理和显示为主要内 息的获取、转换、处理和显示为主要内 容，在推动科学技术进步和促进生产力发展起 容，在推动科学技术进步和促进生产力发展起 慢慢的变大的作用。 慢慢的变大的作用。 测试技术是实验科学的一部分，主要研究 各种物理量的测量原理和测量信号分析处 理方法。 测试技术的作用 测试技术的作用 测量是判断事物质量指标的重要手段，而 测量是判断事物质量指标的重要手段，而 检测技术是实现产品检验和质量控制的方 检测技术是实现产品检验和质量控制的方 法。 法。 是大型设施安全经济运行的保障。 是大型设施安全经济运行的保障。 是生产的全部过程自动化的先决条件和必要条件。 是生产的全部过程自动化的先决条件和必要条件。 检测技术的完善和发展推动现代科学技术 检测技术的完善和发展推动现代科学技术 的进步。 的进步。 在被测物理量中，非电量占绝大部分，例 在被测物理量中，非电量占绝大部分，例 如压力、温度、湿度、流量、液位、力、 如压力、温度、湿度、流量、液位、力、 应变、位移、速度、加速度、振幅等等， 应变、位移、速度、加速度、振幅等等， 虽然对他们的测量可以用机械、气动等方 虽然对他们的测量可以用机械、气动等方 法，但是电测技术具有一些列明显优点， 法，但是电测技术具有一些列明显优点， 因此本课程主要内容是非电量电测技术。 因此本课程主要内容是非电量电测技术。 简单的检测系统可以只有一个模 块，如玻璃管温度计。它直接将被 气温变化转化液面示值。没有电量 转换和分析电路，很简单，但精度 底，没办法实现测量自动化。热电偶、 红外检测温度属电测技术。 非电量电测技术的任务 非电量电测技术的任务 将除电量以外的物理量、化学量如温度、 压力、应力、振动、化学成分、位移、照 度、磁场强度等用各种手段变换为电量， 从而做准确测量的技术 电测技术的优点 电测技术的优点 准确度和灵敏度较高，测量范围广。 准确度和灵敏度较高，测量范围广。 测量的反映速度快，频率范围宽，适合静态测量 测量的反映速度快，频率范围宽，适合静态测量 和动态测量。 和动态测量。 可自动连续测量，便于记录，并能根据测量结 可自动连续测量，便于记录，并能根据测量结 果，配合调节装置，进行自动调节和自动控制。 果，配合调节装置，进行自动调节和自动控制。 采用微处理组成智能化仪器，可与微型计算机一 采用微处理组成智能化仪器，可与微型计算机一 起构成测量系统，实现数据处理、误差校正、自 起构成测量系统，实现数据处理、误差校正、自 监视和仪器校准等功能。 监视和仪器校准等功能。 能够直接进行远距离测量，以此来实现集中控制和遥远 能够直接进行远距离测量，以此来实现集中控制和遥远 控制。 控制。 从被测对象取用功率小，甚至完全不取功率，并 从被测对象取用功率小，甚至完全不取功率，并 能够直接进行无接触测量，减少对被测对象的影响， 能够直接进行无接触测量，减少对被测对象的影响， 提高测量精度。 提高测量精度。 非电量电测系统的结构 非电量电测系统的结构 传感器 是将外界信息按一定规律转换成电量的装置，它 是实现自动检验测试和自动控制的首要环节，主要有 结构型传感器和物性型传感器。 结构型传感器：以物体的变形或位移来检测被测 量如：电阻式传感器、电感式传感、电容式传感 器等。 物性型传感器：以材料固有特性来实现对外界信 息的检测，如：半导体、陶瓷、光纤及其他新型 材料。 信号调节 对传感器的输出电信号来加工如信号放大、调 制解调、阻抗变换、线性化等等，原始信号经过 信号调节转换成符合标准要求、便于传输、显示、记 录、转换以及可进一步处理的中间信号。 常用模拟电路有：电桥、检波、相敏检波、振荡、 调制解调、绝对值、峰值、四则运算、对数指数 等电路。 常用数字电路：门电路、触发电路、A/D、D/A转 换电路等 信号分析与处理 信号分析与处理 对动态信号的测试常有必要进行分析、计算和处 对动态信号的测试常需要做多元化的分析、计算和处 理，以提取被测对象某一方面的本质信息的特征 理，以提取被测对象某一方面的本质信息的特征 量，有利于对动态过程做深入的了解。 量，有利于对动态过程做深入的了解。 采用仪器分析如：频谱分析仪、波形分析仪、实 采用仪器分析如：频谱分析仪、波形分析仪、实 时信号分析仪、快速傅立叶变换仪等。 时信号分析仪、快速傅立叶变换仪等。 在计算机硬件平台上进行信号分析与处理。 在计算机硬件平台上进行信号分析与处理。 显示记录器 显示记录器：模拟显示器、数字显示器、图形显 示器、笔式记录仪、感光记录仪、磁带记录仪 计算机＋数据采集卡＋软件组成计算机化仪器 美国NI公司－应用LabVIEW软件的虚拟仪器技术 芯片构成的检测系统 芯片构成的检测系统 传感器的发展的新趋势 传感器的发展的新趋势 研究开发新材料，新原料 研究开发新材料，新原料 集成化和多功能化 集成化和多功能化 智能化 智能化 开发仿生传感器 开发仿生传感器 非电量电测技术的发展 非电量电测技术的发展 测量范围：扩大测量范围，减少测量盲区的技术发展； 测量范围：扩大测量范围，减少测量盲区的技术发展； 可靠性：减少仪器及测量环境影响的技术发展； 可靠性：减少仪器及测量环境影响的技术发展； 精度：提高重复测量分辨率的技术发展； 精度：提高重复测量分辨率的技术发展； 集成化：传感器＋调理电路的组合； 集成化：传感器＋调理电路的组合； 一体化：传感器＋调节器＋显示器的组合； 一体化：传感器＋调节器＋显示器的组合； 多功能：实现几种测量目的的组合； 多功能：实现几种测量目的的组合； 非接触：传感器与被测量体的呈非接触状况； 非接触：传感器与被测量体的呈非接触状况； 新型传感器：物理化学效应的广泛应用，材料、结构、电路 新型传感器：物理化学效应的广泛应用，材料、结构、电路 及制造水平的综合提高； 及制造水平的综合提高； 智能化：单片机、DSP、嵌入式系统、计算机的融入，软件对 智能化：单片机、DSP、嵌入式系统、计算机的融入，软件对 系统性能的完善和提升。实现自校准、自调零、自动测量， 系统性能的完善和提升。实现自校准、自调零、自动测量， 对非线性的修正，数据处理，复合显示，报警，数据储存， 对非线性的修正，数据处理，复合显示，报警，数据储存， 打印，传输…等处理。 打印，传输…等处理。 新型材料的出现，计算机技术和数字电子技术的发展是电测 新型材料的出现，计算机技术和数字电子技术的发展是电测 技术的基础，数字化智能化集成化多功能传感器不断涌现。 技术的基础，数字化智能化集成化多功能传感器不断涌现。 测试技术的工业应用 测试技术的工业应用 Collected data becomes useful when it is Collected data becomes useful when it is synthesized into information synthesized into information AutoGauge software is fully integrated so AutoGauge software is fully integrated so dimensional control users can do their dimensional control users can do their work quickly and easily work quickly and easily 测试技术的工程应用 楼宇控制与安全防护 为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工 作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在 楼宇中应用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温 度监测、电梯运作状况。 图示为某公司楼宇自动化系 统。该系统分为：电源管理、 安全监测、照明控制、空调 控制、停车管理、水/废水管 理和电梯监控。 烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器 测试技术的工程应用 PC机中的测试技术应用 鼠标:光电位移传感器 摄象头:CCD传感器 声位笔:超声波传感器 麦克风:电容传声器 声卡:A/D卡+ D/A卡 软驱:速度,位置伺服 测试技术的工程应用 家庭与办公自动化 在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用 了传感器和测试技术来提升产品性能和质量。 指纹传感器 透光率传感器 全自动洗衣机中的传感器： 衣物重量传感器，衣质传 感器，水温传感器，水质 传感器，透光率光传感器 (洗净度) 液位传感器，电 阻传感器(衣物烘干检测) 。 温湿度传感器 温度传感器 课程的基本内容 课程的基本内容 掌握测试的基本知识和误差的概念、应用Excell、 掌握测试的基本知识和误差的概念、应用Excell、 Origin等应用软件对测量数据来进行线性回归分析 Origin等应用软件对测量数据来进行线性回归分析 和误差分析。 和误差分析。 掌握各种传感器的基础原理、结构和性能，学会 掌握各种传感器的基础原理、结构和性能，学会 正确选用传感器解决各种工程问题。 正确选用传感器解决各种工程问题。 掌握基本信号调理电路的原理和接口技术，应用 掌握基本信号调理电路的原理和接口技术，应用 Protell软件设计放大电路和低通滤波电路。 Protell软件设计放大电路和低通滤波电路。 了解智能仪器的构成，建立基于LABVIEW的虚拟仪 了解智能仪器的构成，建立基于LABVIEW的虚拟仪 器的检测系统。 器的检测系统。 参考教材 参考教材 [1] 吴道悌主编 《非电量电测技术》 （第 [1] 吴道悌主编 《非电量电测技术》 （第 三版）西安交通大学出版社 2004 三版）西安交通大学出版社 2004 [2] 徐建林主编 《非电量电测技术》机 [2] 徐建林主编 《非电量电测技术》机 械工业出版社 2005 械工业出版社 2005 [3]周生国 《机械工程测试技术》国防工 [3]周生国 《机械工程测试技术》国防工 业出版社 2005 业出版社 2005 [4]汉泽西 《现代测试技术》机械工业出 [4]汉泽西 《现代测试技术》机械工业出 版社 2006 版社 2006 课程特点 课程特点 在明确基本概念的基础上加强各种软件的 在明确基本概念的基础上加强各种软件的 使用，提高实测工作的能力。 使用，提高实测工作的能力。 考核以出勤率+作业+实验+笔试综合打分。 考核以出勤率+作业+实验+笔试综合打分。 思考题 思考题 什么是测试、信息、信号？ 什么是测试、信息、信号？
第八篇：不管你在实施工程单位、监理单位或其他,想转战甲方,看看这个会令你获益匪浅.docx
2012CB619300 全组分可调III族氮化物半导体光电功能材料与其器件应用.doc
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