机械工程测试技术概述.
b)传感器+嵌入式计算机 智能传感器
振动网络传感器
嵌入式计算机智能压力网络来自传感器智能倾角RS232
传感器
IC总线数字温度
传感器
无线传感器网络是采用无线通信的方式将大量
的传感器节点形成一个多跳的、自组织的监控
网络
无线通信传输,避免布线困难
直接数字化,信号可靠性高
自组织、维护方便、扩展性好
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等每一个工程领域。
测试技术的工程应用
1、工业自动化中的应用
在各种自动控制系统中,测试环节起着系统感官的作
用,是其重要组成部分。
a)机械手、机器人中的传感器
转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听
觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、
嗅觉传感器。
密歇根大学的机械手装配模型
广州中鸣数码的机器狗
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冷轧厂局域网
3#线局域网
交换机
交换机
备份汇聚节点
远程监测服务器 (双网卡)
汇聚节点
中继节点
中继节点
备份中继节点
备份中继节点
…
……
……
测温节点
……
……
测温节点
测温节点
测温节点
……
测温节点
测温节点
由于机组长时间生产厚
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、电梯运行状况。
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
5、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
测试技术的工程应用
b) AGV自动送货车
超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置;
红外线色彩传感器运动轨迹和AGV小车位置识别;条形
码传感器,货品识别。
香港理工AGV模型
测试技术的工程应用
c) 生产加工过程监测
切削力传感器,加
工噪声传感器,超
声波测距传感器、
红外接近开关传感
器等。
密歇根大学数字化工厂
汽车扭距测量
图示为汽车出厂检验原理框图,测量参数
包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力
及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试,
工程师可以了解产品质量。
机床加工精度测量
测试技术的工程应用
4、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
料,炉区快冷段冷却
风机在长时间高温和
满负荷的运行状态下,
轴承座温度值较高且
呈上升趋势。对该轴
承进行冷却。轴承座
温度逐渐恢复正常,
从而避免了轴承在长
时间高温高速运行状
态下发生研磨的可能
性。
冷轧厂四辊轧机轴承温度监测
四辊轧机的轴承温度可以间接地反映设备的运行状态。
轧辊轴承所处的工作环境极其恶劣,在生产中长期有乳化液进行喷
物质的,有能量。
例:讲话(声)、警报声
(声)、烽火台(光)。
测试系统框图
一般说来,测试系统由传感器、中间变换装置
和显示记录装置三部分组成。
信息提取
信息调理
传感器将被测物理量(如噪声,温度)检出并
转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬
件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信
号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供
美国霍尼威尔公司(有全球最大传感器技术研究中心)
/china
2、振动/噪声传感器
丹麦B&K(振动测量、声学测量领域最富盛名)
/
3、测量分析仪器
美国国家仪器公司(全球最大的计算机虚拟仪器生产商)
鼠标:光电位移传感器
摄像头: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
测试技术的发展趋势
1、传感器方面
a)利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效
应开发出的新型传感器
荧光材
料制作
的电子
鼻传感
器
生物酶血样分析传感器
热/光
电量
测试技术的发展趋势
第一章 信号及其描述
绪论
测试技术的基本概念
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。
测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程
参数测量必不可少的手段,起着人的感官的作用。
通常先将被测物理
量转换为电量,再
对电信号进行处理
和输出。如图所示
的声级计。
一.测试技术的重要性
了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
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)。
指纹传感器
透光率传感器
温湿度传感器
温度传感器
测试技术的工程应用
6、其他应用
航天
农业
交通
医学
测试技术的工程应用
7、PC机中的测试技术应用
测试技术的基本任务:获取有用的信息
测量:确定被测物属性量值,
如:长度、重量等
测试:具试验性质的测量 测量+试验
测试的作用:认识客观世界
检验科学理论和规律的正确性
测试的应用:工、农、医、国防、交通、环
保、生活安全等
二、测试过程和测试系统的一般组成
信息:蕴涵在信号中,信号的内容。
非物质的, 无能量。
信号:信息的载体 电、光、力、声,
淋,若用传统的有线方式进行监测,难以安全布线,无法实现实时
监测。
利用无线传感器网络技术,并对其进行高密封等级防护(IP68)。
测试技术的发展趋势
2、测量信号处理方面
计算机虚拟仪器技术
用PC机+仪器板卡 代替传统仪器
用计算机软件 代替硬件分析电路
优
点
我们的工作
主要传感器和测试仪器生产厂商
1、工业自动化类传感器
测试技术的工程应用
2、流程工业设备运行状态监控
在电力、冶金、石化、化工等流程工业中,生产线上
设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在
线监测系统。
石化企业输
油管道、储
油罐等压力
容器的破损
和泄露检测。
测试技术的工程应用
3、产品质量测量
在汽车、机床等设备,电机、发动机等零部件出厂时,
必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
给观察者或其它自动控制装置。
传感器:被测试量转换为同种或别种量值输出
电信号
信号调理:将来自传感器的信号转换成更适于
传输和处理的形式 例:调幅、调频
信号处理:对信号运算,滤波,分析
信号显示、记录:
测试技术的工程应用
在工程领域,科学实验、产品开发、生产监
督、质量控制等,都离不开测试技术。测试技术
应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输