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1、緒緒 論論Introduction0.1 測試的基本概念（測試的基本概念（Measurement Basic Concept）0.2 測試技術的內(nèi)容和任務（測試技術的內(nèi)容和任務（Measurement Content and Task）0.3 測試系統(tǒng)的組成（測試系統(tǒng)的組成（Component of Measurement System）0.4 測試技術的發(fā)展動向（測試技術的發(fā)展動向（Measurement Trend） 0.5 課程的學習要求（課程的學習要求（Demand of Course）緒緒 論論0.1 測試的基本概念測試的基本概念 Measurement Basic Concept
2、測試（測試（measurement）技術屬于信息科學的范疇，）技術屬于信息科學的范疇，與計算機技術、自動控制技術、通信技術構成完整與計算機技術、自動控制技術、通信技術構成完整的信息技術學科。的信息技術學科。 測量測量是指以確定被測對象屬性量值為目的的全部操是指以確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。作。測試測試是具有試驗性質(zhì)的測量，或者可以理解為測量是具有試驗性質(zhì)的測量，或者可以理解為測量和試驗的綜合。和試驗的綜合。在工程實際中都離不開測試技術：在工程實際中都離不開測試技術： 工程研究工程研究 產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā) 質(zhì)量監(jiān)控質(zhì)量監(jiān)控 性能試驗，等性能試驗，等測試技術是人類認識客觀世界的手段，是科學
3、研測試技術是人類認識客觀世界的手段，是科學研究的基本方法。究的基本方法。 測試的基本概念測試的基本概念Q: NMD（國家導彈防御系統(tǒng)）和（國家導彈防御系統(tǒng)）和TMD（戰(zhàn)區(qū)導彈防（戰(zhàn)區(qū)導彈防御系統(tǒng)）中的測控御系統(tǒng)）中的測控如何發(fā)現(xiàn)目標如何發(fā)現(xiàn)目標 一個測試過程一個測試過程衛(wèi)星如何預警？衛(wèi)星如何預警？地基雷達如何預警？地基雷達如何預警？如何使攔截導彈擊中目標如何使攔截導彈擊中目標一顆導彈如何才能打中另一顆導彈？一顆導彈如何才能打中另一顆導彈？Q：數(shù)控機床有哪些檢測量？：數(shù)控機床有哪些檢測量？測試的基本概念測試的基本概念0.2 測試技術的內(nèi)容和任務測試技術的內(nèi)容和任務 （Measurement Co
4、ntent and Task） 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 被測量的測量原理被測量的測量原理 ( (物理、化學、生物物理、化學、生物 ) )測量方法：直接與間接、電測與非電測等測量方法：直接與間接、電測與非電測等測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 測試技術的任務測試技術的任務(5方面方面) ：設備設備設計設計中，通過對新舊產(chǎn)品進行模型試驗或現(xiàn)場中，通過對新舊產(chǎn)品進行模型試驗或現(xiàn)場實測，為產(chǎn)品質(zhì)量和性能提供客觀的評價，為技術實測，為產(chǎn)品質(zhì)量和性能提供客觀的評價，為技術參數(shù)的優(yōu)化和效率的提高提供基礎數(shù)據(jù)。參數(shù)的優(yōu)化和效率的提高提供基礎數(shù)據(jù)。 設備設備改造改造中，為了挖掘設備的潛力，以便提高產(chǎn)量中，為了挖掘設備
5、的潛力，以便提高產(chǎn)量和質(zhì)量，經(jīng)常需要實測設備或零件的載荷、應力、和質(zhì)量，經(jīng)常需要實測設備或零件的載荷、應力、工藝參數(shù)和電機參數(shù)，為設備強度校驗和承載能力工藝參數(shù)和電機參數(shù)，為設備強度校驗和承載能力的提高提供依據(jù)的提高提供依據(jù)。測試技術的內(nèi)容和任務測試技術的內(nèi)容和任務 測試技術的任務測試技術的任務(5方面方面) ：在在工作和生活環(huán)境工作和生活環(huán)境的凈化及監(jiān)測中，測量振動和噪的凈化及監(jiān)測中，測量振動和噪聲的強度及頻譜，分析找出振源，并采取相應的減聲的強度及頻譜，分析找出振源，并采取相應的減振、防噪措施。振、防噪措施?？茖W規(guī)律科學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和新的定律、公式的誕生都離不開的發(fā)現(xiàn)和新的定律、公式的誕生都
6、離不開測試技術。從實驗中可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律，驗證理論研究測試技術。從實驗中可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律，驗證理論研究結果，實驗與理論可以相互促進，共同發(fā)展。結果，實驗與理論可以相互促進，共同發(fā)展。在工業(yè)在工業(yè)自動化生產(chǎn)自動化生產(chǎn)中，通過對工藝參數(shù)的測試和數(shù)中，通過對工藝參數(shù)的測試和數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)對設備的狀態(tài)監(jiān)測、質(zhì)量控制和故障據(jù)采集，實現(xiàn)對設備的狀態(tài)監(jiān)測、質(zhì)量控制和故障診斷。診斷。 測試技術的內(nèi)容和任務測試技術的內(nèi)容和任務0.3 測試系統(tǒng)的組成測試系統(tǒng)的組成 （Component of Measurement System）非電量非電量電量電量不失真測試！不失真測試！激勵激勵裝置裝置傳傳感感器器信信號號調(diào)調(diào)理理顯顯
7、示示記記錄錄觀察者觀察者信信號號處處理理反饋、控制反饋、控制被測被測對象對象0.4 測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向 （Measurement Trend） 傳感器：新型、微型、智能型傳感器：新型、微型、智能型 測試儀器：高精度、多功能、小型化、在線監(jiān)測、性測試儀器：高精度、多功能、小型化、在線監(jiān)測、性能標準化和低價格能標準化和低價格 參數(shù)測量與數(shù)據(jù)處理：計算機、自動化、集成化、網(wǎng)參數(shù)測量與數(shù)據(jù)處理：計算機、自動化、集成化、網(wǎng)絡化絡化 對于機械工程，在以下幾方面需要發(fā)展對于機械工程，在以下幾方面需要發(fā)展 測量方式的多樣化測量方式的多樣化 多傳感器融合技術在制造現(xiàn)場中的應用。多傳感器融合技術
8、在制造現(xiàn)場中的應用。 積木式、組合式測量方法。增加測試系統(tǒng)的柔性，積木式、組合式測量方法。增加測試系統(tǒng)的柔性，實現(xiàn)不同層次、不同目標的測試目的。實現(xiàn)不同層次、不同目標的測試目的。 便攜式測量儀器。便攜式測量儀器。虛擬儀器。虛擬儀器。智能結構。融合智能技術、傳感技術、信息技術、智能結構。融合智能技術、傳感技術、信息技術、仿生技術、材料科學等的一門交叉學科仿生技術、材料科學等的一門交叉學科。測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向 對于機械工程，在以下幾方面需要發(fā)展對于機械工程，在以下幾方面需要發(fā)展 視覺測試技術：重點研究物體的幾何尺寸及物體的視覺測試技術：重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如三
9、維面形的快速測量、大型工件同軸位置測量，如三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。廣泛應用于在線測量、逆度測量、共面性測量等。廣泛應用于在線測量、逆向工程等主動、實時測量過程。向工程等主動、實時測量過程。測量尺寸繼續(xù)向兩個極端發(fā)展。測量尺寸繼續(xù)向兩個極端發(fā)展。測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向例：嵌入式機械設備智能狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷裝置例：嵌入式機械設備智能狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷裝置 測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向嵌入式CPU16通道信號同步采集模塊 信號調(diào)理板Internet/Intranet信號調(diào)理板16通道信號調(diào)理板16通道信號同步采集模塊 16通道信號同步采集板 模擬
10、信號網(wǎng)絡接口PC104總線CF存儲卡硬盤接口軟盤接口VGA接口串行口打印口USB接口數(shù)字信號16通道抗混濾波板帶網(wǎng)絡接口的帶網(wǎng)絡接口的PC104工控計算機主板工控計算機主板轉(zhuǎn)速信號例：分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)例：分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向例：便攜式測試分析儀例：便攜式測試分析儀測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向例：虛擬儀器例：虛擬儀器測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向例：機械加工中的測控例：機械加工中的測控測試技術的發(fā)展動向測試技術的發(fā)展動向0.5 本課程的學習要求本課程的學習要求 Demand of Course 測試技術是一門綜合性技術測試技術是一門綜合性技術集機
11、電于一體，軟硬件相結合的，具有智能化、自集機電于一體，軟硬件相結合的，具有智能化、自動化的系統(tǒng)。涉及傳感技術、微電子技術、控制技動化的系統(tǒng)。涉及傳感技術、微電子技術、控制技術、計算機技術、信號處理技術、精密機械設計技術、計算機技術、信號處理技術、精密機械設計技術等眾多技術。術等眾多技術。要求有深厚的多學科知識，如力學、電學、信號處要求有深厚的多學科知識，如力學、電學、信號處理、自動控制、機械振動、計算機、數(shù)學等。理、自動控制、機械振動、計算機、數(shù)學等。 通過本課程的學習，要求學生能做到：通過本課程的學習，要求學生能做到：掌握測試技術的基本理論，包括信號的時域和頻域掌握測試技術的基本理論，包括信
12、號的時域和頻域的描述方法、頻譜分析和相關分析的原理和方法、的描述方法、頻譜分析和相關分析的原理和方法、信號調(diào)理和信號處理基本概念和方法；信號調(diào)理和信號處理基本概念和方法；熟練掌握各類典型傳感器、記錄儀器的基本原理和熟練掌握各類典型傳感器、記錄儀器的基本原理和適用范圍；適用范圍；具有測試系統(tǒng)的機、電、計算機方面的總體設計能具有測試系統(tǒng)的機、電、計算機方面的總體設計能力；力；具有試驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力。具有試驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力。本課程的學習要求本課程的學習要求思考題 如果要以如果要以1.5馬赫的速度來攔截以馬赫的速度來攔截以1馬赫飛來的導彈，馬赫飛來的導彈，請思考需要解決的測試和控制問題。請思考需要解決的測試和控制問題。 試舉自己身邊的測試技術應用例子。試舉自己身邊的測試技術應用例子。
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