《检测技术基础FundamentalsofTestampMeasurementTechnology.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《检测技术基础FundamentalsofTestampMeasurementTechnology.ppt（39页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、检测技术基础 Fundamentals of Test & Measurement Technology,施文康 ,2,第一章 检测技术概述,一、检测的作用与意义 二、检测的基本概念 三、检测系统构成 四、检测系统的静态特性 五、检测系统的动态特性 六、一般检测方法,4 学时,3,历史时代：,手工化,机械化,自动化,信息化,生产方式：,人与简单工具,动力机与机械,自动测量控制,智能机械装置,第一章 检测技术概述,一、检测的地位和作用 1. 信息化是科学技术发展的必然,4,人与机器的机能对应关系：,一、检测的地位和作用,5,2. 信息流是客观世界的一个主流,物料流 能流 信息流,客观世界,一、检
2、测的地位和作用,6,信息流组成,信息流,获取,传输,处理,控制,信息获取是信息流的一环,一、检测的地位和作用,7,获取信息是仪器科学的基本任务 仪器仪表是信息产业的重要组成部分 仪器仪表是信息工业的源头,一、检测的地位和作用,8,3 检测仪器仪表的作用,一、检测的地位和作用,工业生产 倍增器,科学研究 先行官,社 会 物化法官,军 事 战斗力,9,一、检测的地位和作用,工业生产倍增器,检测技术是带动国民经济增长的一个 关键领域 在美国：检测技术占4%，拉动经济增长66%,10,检测技术在工业生产领域的应用,一、检测的地位和作用,在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位.,11,12,一、检测技术
3、的作用和地位,检测技术在工业生产领域的应用 离线检测：零件参数、 尺寸与形位公差、 品质参数 作 用：现代工程装备中， 检测环节的成本约占 5070%,13,检测技术在汽车中的应用日新月异,一、检测技术的作用和地位,发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等,汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容,普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。,底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、
4、发动机转速、水温、油温,车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等,14,15,检测技术在日常生活中的应用与日俱增,一、检测技术的作用和地位,家用电器：,数码相机、数码摄像机：自动对焦-红外测距传感器,数字体温计：接触式-热敏电阻，非接触式-红外传感器,自动感应灯：亮度检测-光敏电阻,空调、冰箱、电饭煲：温度检测-热敏电阻、热电偶,电话、麦克风：话音转换-驻极电容传感器,遥控接收：红外检测-光敏二极管、光敏三极管,办公商务：,可视对讲、可视电话：图像获取-面阵CCD,扫描仪：文档扫描-线阵CCD,红外传输数据：红外检测-光敏二极管、光敏三极管
5、,医疗卫生：,电子血压计：血压检测 - 压力传感器,血糖测试仪、胆固醇检测仪 - 离子传感器,16,一、检测技术的作用和地位,科学研究的先行官,诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展”,俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始的”,近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达38人,17,一、检测技术的作用和地位,军事战斗力,1991年海湾战争 精确制导炸弹和导弹占8%,2003年伊拉克战争 90%,1994年美国防部建立自动测试系统执行局,立体作战,18,一、检测技术的作用和地位,检测技术在军事上的应用,美军研制的未来单兵作战武器-OICW,夜视瞄
6、准机系统：非冷却红外传感器技术,激光测距仪：可精确的定位目标。在发射20毫米高爆弹时，激光测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时间。,19,美国国家导弹防御计划-NMD,一、检测技术的作用和地位,检测技术在国防领域的应用,监测系统: 探测和发现敌人导弹的发射并追踪导弹的飞行轨道；,拦截器：能识别真假弹头，敌友方,20,检测技术在航天领域举足轻重,一、检测技术的作用和地位,飞行器测控 - 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵,火箭测控 - 检测火箭状况、姿态、轨迹,21,一、检测技术的作用和地位,“阿波罗10”：,火箭部分-2077个传感器,飞船部分-1218
7、个传感器，,检测参数-加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学、,神州飞船：,185台（套）仪器装置,22,一、检测技术的作用和地位,“物化法官”,检查产品质量,监测环境污染,识别指纹假钞,查服违禁药物,侦破刑事案件,23,一、检测技术的作用和地位,教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥、,涵盖 吃穿用、农轻重、海陆空,24,定义：,被测信息：,传感器、检测仪器、检测装置、检测系统,全部操作：,检测过程：,确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作,二、检测的基本概念,信号采集、信号处理、信号显示、信号输出,物理量（光、电、力、热、磁、声、）,被测对象：,宇宙万物（固液气体、动物
8、、植物、天体 ）,检测器具：,化学量（PH、成份）,生物量（酶、葡萄糖、）, ,25,例：空调机测量控制室温,二、检测的基本概念,空气,被测对象：,被测信息：,检测器具：,操作过程：,室内空气,温度,温度传感器 - 热电阻、热电偶, 热敏电阻, 电信号, 处理, 显示,空调机,26,三、检测系统的构成,接口总线,存储显示分析监控判断决策,一般构成：,27,检测系统构成,力 位移 速度 加速度 压力 流量 温度,电阻式 电容式 电感式 压电式 热电式 光电式 磁电式,电桥 放大器 滤波器 调制器 解调器 运算器 阻抗变换器,笔式记录仪 光线示波器 磁带记录仪 电子示波器 半导体存储器 显示器 磁
9、卡,数据处理器 频谱分析仪 FFT 实时信号分析仪 电子计算机,被测对象,传感器,中间变换 测量装置,显示及 记录装置,实验结果 处理装置,激发装置,28,四、检测方法分类,1. 直接测量 （绝对测量、相对测量） 间接测量 2. 开环测量与闭环测量 3. 偏差法、零位法、微差法,29,四、检测方法分类,1、直接测量与间接测量,直接测量：直接将被测量与标准量进行比较,标准量,标准计量单位（如米尺、光栅尺、激光、） 绝对测量,定值标准量（如某一固定尺寸） 相对测量,30,四、检测方法分类,- 绝对测量：,采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值,测量结果：20.1 mm,- 相对测量：,将被
10、测量直接与基准量比较，得到偏差值,特点：简单、直观、明了； 测量精度不高,基准量：20.00 mm,测量值：+0.08 mm,结 果：20.08 mm,特点：精度高；复杂、成本高、要求高,31,四、检测方法分类,间接测量,如测导线的导电率：,测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量由计算获得,32,四、检测方法分类,2、开环测量与闭环测量,开环测量：,反馈测量：,特点：简单、直观、明了； 测量精度不高,特点：精度高；复杂、成本高、要求高,33,四、检测方法分类,3、偏差法、零位法和微差法,偏差法：,零位法：,利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值,利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡，根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值,微差法：,偏差法和零位法的结合,34,四、检测方法分类,思考：,杆秤、磅秤和天平分别属于何种检测方法？,35,五、现代检测技术发展趋势,智能化 虚拟化 网络化 微型化 软测量技术,36,37,38,39,