1、测试技术与信号处理 Testing Technology and Signal Processing,福州大学机械学院机电系 孙晓林 15960024998,绪 论 Introduction,0.1 测试的基本概念（Measurement Basic Concept） 0.2 测试技术的内容和任务（Measurement Content and Task） 0.3 测试系统的组成（Component of Measurement System） 0.4 测试技术的发展动向（Measurement Trend） 0.5 课程的学习要求（Demand of Course）,返回,绪 论,0.1 测
2、试的基本概念Measurement Basic Concept 测试（measurement）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信息技术学科。 测量是指以确定被测对象属性量值为目的的全部操作。 测试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。,测试技术课程与测量技术课程的区别测量技术静态量被测量不随时间变化或变化缓 慢的量。如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度 测试技术动态量被测量随时间变化的量。如温度、位移、力、 速度、加速度,在工程实际中都离不开测试技术： 自动控制与机电一体化 状态监测与故障诊断 工程研究 产品开发 质量监控 性能试验、正确计量等
3、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。,测试的基本概念,0.2 测试技术的内容和任务 （Measurement Content and Task）,主要内容 被测量的测量原理 (物理、化学、生物 ) 测量方法：直接与间接、电测与非电测等 测量系统 数据处理,测试技术的任务(5方面) ： 设备设计中，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，为技术参数的优化和效率的提高提供基础数据。 设备改造中，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、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。,测试技术的内容和任
4、务,测试技术的任务(5方面) ： 在工作和生活环境的净化及监测中，测量振动和噪声的强度及频谱，分析找出振源，并采取相应的减振、防噪措施。 科学规律的发现和新的定律、公式的诞生都离不开测试技术。从实验中可以发现规律，验证理论研究结果，实验与理论可以相互促进，共同发展。 在工业自动化生产中，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、质量控制和故障诊断。,测试技术的内容和任务,0.3 测试系统的组成 （Component of Measurement System）,非电量,电量,不失真测试！,激励 装置,传 感 器,信 号 调 理,显 示 记 录,观察者,信 号 处 理,反馈、控制,被
5、测 对象,0.4 测试技术的发展动向 （Measurement Trend）,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、网络化,0.4 测试技术的发展动向 （Measurement Trend）,测试仪器的发展概况 模拟仪器（18世纪初20世纪初）伏特表、安培表、功率表、压力表、测温仪、记录仪、示波器。 数字仪器（20世纪50年代）数显表。 智能仪器（20世纪70年代）在数字仪器中置入计算机技术，实现数据储存、数据处理、自动补偿。 虚拟仪器（20世纪80年代）软件即仪器。,对于机械工程，在以下几方面需
6、要发展 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。 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。 便携式测量仪器。 虚拟仪器。 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。,测试技术的发展动向,例：分布式监测诊断系统,测试技术的发展动向,例：便携式测试分析仪,测试技术的发展动向,例：虚拟仪器,测试技术的发展动向,CAM,CNC,Machining condition Cutter path,Position velocity,Machining command,Actuator,Control command,M
7、achining process,Machine tool (Tool-work Relative motion),Motion,Machining motion,Accuracy Surface quality,Disturbance,Deformation Vibration Force,Disturbance from environment (Heat, Vibration),(Vibration, Position),(Position),(Machining process information),(Information of machined results),例：机械加工中
8、的测控,测试技术的发展动向,0.5 本课程的学习要求 Demand of Course,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、精密机械设计技术等众多技术。 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。,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； 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； 具有测试系统的机、电、计算机方面的总体设计能力； 具有试验数据处理和误差分析能力。,本课程的学习要求,
