工程测试技术实验 PPT课件
合集下载
工程测试技术PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
②对策： a、制造时尽量使机械上，电气上对称； b、使用时，由后续电路进行补偿调零。
①降噪、②便于使用性能稳定的 交流放大器
相敏整流：①鉴别相位、②把交流变直流
种类：①半波相敏整流（检波）器 王光铨P76 ②单环形相敏检波器 吴旗P125 王光铨P144 ③三极管式 张肃文、高频电子电路 ④运放式 、P175;csy——968传感器试验台 ⑤LZX1全集成化相敏器;测试讲稿2/P175;王光铨P140
2R LU •S1 LU •S 和单臂电桥相比，灵敏度增大了一倍。 4RL 2L 输出电压的东西取决于电感变化的大
小，相位取决于电感变化的正、负号。
差动电感传感器本身的零点剩余电压： ①、原因、什么是？ 由于制造中的各种因素，如绕组尺寸，所选材料和安装等问题，使 衔铁处于中间初始位置时，输出电压不为零，或在调整时，对工作 电源基频可调到平衡，但对高次谐波难以调到平衡，造成零点输出 误差
5.2 互感式电感传感器：差动变压器
3、测量电路 1）、相敏整流
2）、
4、应用；用于测量位移及一切可以转换成位移的那些物理量
图2-62 差动变压器测量加速度的原理图
差动变压器位移传感器
案例：板的厚度测量
~
案例：张力测量
5.3 电涡流式传感器
1.原理:涡流效应
5.3 电涡流式传感器
2
2
R
L
5.3 电涡流式传感器
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
②对策： a、制造时尽量使机械上，电气上对称； b、使用时，由后续电路进行补偿调零。
①降噪、②便于使用性能稳定的 交流放大器
相敏整流：①鉴别相位、②把交流变直流
种类：①半波相敏整流（检波）器 王光铨P76 ②单环形相敏检波器 吴旗P125 王光铨P144 ③三极管式 张肃文、高频电子电路 ④运放式 、P175;csy——968传感器试验台 ⑤LZX1全集成化相敏器;测试讲稿2/P175;王光铨P140
2R LU •S1 LU •S 和单臂电桥相比，灵敏度增大了一倍。 4RL 2L 输出电压的东西取决于电感变化的大
小，相位取决于电感变化的正、负号。
差动电感传感器本身的零点剩余电压： ①、原因、什么是？ 由于制造中的各种因素，如绕组尺寸，所选材料和安装等问题，使 衔铁处于中间初始位置时，输出电压不为零，或在调整时，对工作 电源基频可调到平衡，但对高次谐波难以调到平衡，造成零点输出 误差
5.2 互感式电感传感器：差动变压器
3、测量电路 1）、相敏整流
2）、
4、应用；用于测量位移及一切可以转换成位移的那些物理量
图2-62 差动变压器测量加速度的原理图
差动变压器位移传感器
案例：板的厚度测量
~
案例：张力测量
5.3 电涡流式传感器
1.原理:涡流效应
5.3 电涡流式传感器
2
2
R
L
5.3 电涡流式传感器
测试技术PPT课件
• 比如：脉冲信号，矩形窗信号
x（t）
x（t）
0
0
t
t
第16页/共105页
• 单自由度振动模型在脉冲力作用下的响应如图 第17页/共105页
• 非确定性信号：又叫随机信号，无法用明确的数学关系式表达。需要用数理统计理论来近似描述它，这种 信号的数学模型又叫统计模型。
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
• 测量：用特定的工具、仪器直接获得其特性数据，例如：用秤称重量、用尺量长度 • 测试：用一系列方法检查特定的对象的性能是否满足所预期的要求，获得的结果是合格和不合格 • 测试技术的主要研究内容:
被测量的测量原理 测量方法 测量系统 数据处理
第1页/共105页
• 测试技术的研究目的:
1. 为监视或控制生产过程的运行，实现生产自动化
第5页/共105页
• 一个简化的测试系统：
被测量 传
被测对象
感
• 一个简化的闭环控制系统：
器
信号 调理 及信 号处
显 示 记
观察者
理
录
给定量+
—
变换、放 大、处理
被控量 被控对象
测量元件（传感器）
第6页/共105页
• 可以看出，在闭环控制系统中，测试被控量的量值，是实现闭环控制的关键。 • 3、测试技术的发展动向（就机械工程而言） ➢ 测量方式的多样化 ➢ 视觉测试技术 ➢ 测量尺寸向两个极端发展
第30页/共105页
• 诱导公式 sin(-a)=-sin(a) cos(-a)=cos(a) sin(π/2-a)=cos(a) cos(π/2-a)=sin(a) sin(π/2+a)=cos(a) cos(π/2+a)=-sin(a) sin(π-a)=sin(a) cos(π-a)=-cos(a) sin(π+a)=-sin(a) cos(π+a)=-cos(a)
x（t）
x（t）
0
0
t
t
第16页/共105页
• 单自由度振动模型在脉冲力作用下的响应如图 第17页/共105页
• 非确定性信号：又叫随机信号，无法用明确的数学关系式表达。需要用数理统计理论来近似描述它，这种 信号的数学模型又叫统计模型。
加工过程中螺纹车床主轴受环境影响的振动信号波形
• 测量：用特定的工具、仪器直接获得其特性数据，例如：用秤称重量、用尺量长度 • 测试：用一系列方法检查特定的对象的性能是否满足所预期的要求，获得的结果是合格和不合格 • 测试技术的主要研究内容:
被测量的测量原理 测量方法 测量系统 数据处理
第1页/共105页
• 测试技术的研究目的:
1. 为监视或控制生产过程的运行，实现生产自动化
第5页/共105页
• 一个简化的测试系统：
被测量 传
被测对象
感
• 一个简化的闭环控制系统：
器
信号 调理 及信 号处
显 示 记
观察者
理
录
给定量+
—
变换、放 大、处理
被控量 被控对象
测量元件（传感器）
第6页/共105页
• 可以看出，在闭环控制系统中，测试被控量的量值，是实现闭环控制的关键。 • 3、测试技术的发展动向（就机械工程而言） ➢ 测量方式的多样化 ➢ 视觉测试技术 ➢ 测量尺寸向两个极端发展
第30页/共105页
• 诱导公式 sin(-a)=-sin(a) cos(-a)=cos(a) sin(π/2-a)=cos(a) cos(π/2-a)=sin(a) sin(π/2+a)=cos(a) cos(π/2+a)=-sin(a) sin(π-a)=sin(a) cos(π-a)=-cos(a) sin(π+a)=-sin(a) cos(π+a)=-cos(a)
华中科技大学工程测试技术实验PPT课件
四、数字相关分析技术
变量相关的概念
统计学中用相关系数来描述变量x，y之间的相关性。是两随机变
量之积的数学期望，称为相关性，表征了x、y之间的关联程度。
如果所研究的随机变量x, y是与时间有关的函数，即x(t)与y(t)，这时
可以引入一个与时间τ有关的量ρxy(τ)，称为相关系数，并有：
x(t) y(t )dt
第二类数字信号是脉冲信号。这种信号包括一系 列的状态转换，信息就包含在状态转化发生的数目、 转换速率、一个转换间隔或多个转换间隔的时间里。 安装在马达轴上的光学编码器的输出就是脉冲信号。 有些装置需要数字输入，比如一个步进式马达就需要 一系列的数字脉冲作为输入来控制位置和速度。
模拟直流信号
模拟直流信号是静止的或变化非常缓慢的模拟信号。直流信号 最重要的信息是它在给定区间内运载的信息的幅度。常见的直 流信号有温度、流速、压力、应变等。
n1 图例
以fn为横坐标，An、 为纵坐标画图，则称为幅值 －相位谱；
x(t)
a0 2
An cos(n0t n ) (n 1,2,,3,...)
n1
以fn为横坐标，An2为纵坐标画图，则称为功率谱。
x(t)
a0 2
An cos(n0t n ) (n 1,2,,3,...)
n1
Matlab正弦波频谱分析
三、信号的频域分析
信号频域分析是用傅立叶变换将时域信号x(t) 变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度 来了解信号的特征。
X(t)= sin(2πft)
傅里叶 变换
0
t
0
f
8563A
SPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz
工程测试技术第一章绪论PPT课件
11/13/2020
烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器
19
0 绪论
9）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)。
11/13/2020
31
0 绪论
0.4 测试工作的内容、地位、作用和任务
1）内容： 测量原理
如压电效应、磁电效应、热电效应等。 测量方法
如直接测量或间接测量、电测法或非电测法、模拟量测量或 数字量测量等。 测量系统 数据处理
11/13/2020
32
0 绪论
具体来说，测试技术的研究内容包括：
（动态设计） 2）老产品的技术改造 例如：武器系统的减重设计
11/13/2020
8
0 绪论
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。
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。
0 绪论
测试： 测量 试验
[Mendelyeev,Dmitry Ivanovich]
具有试验性质的测量。
什么是工程测试技术？
0 绪论
工程测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容 是信息的提取与处理的理论、方法和技术。
具体讲：就是利用现代测试手段对工程中的各种物理信 号，特别是随时间变化的动态物理信号进行检测、试验、分 析，并从中提取有用信息的一门新兴技术。
机械工程测试技术基础ppt(共70张PPT)
瞬时功率对时间的积分即为能量。
定义：当x〔t〕满足x2(关t)d系t式
那么称信号x〔t〕为有限能量信号 ，简称能量信号 。
矩形脉冲、衰减指数信号等均属这类信号。
• 功率信号：
• 假设信号在区间〔－∞，＋ ∞〕的能量是无限的
x2(t)dt
•
但它在有限区间〔t1,t2)的平均功率有限，即
1 t2 x2(t)dt
令
Cn
C n
C0
1 2
(an
1 2
(an
a0
jbn ) jbn )
n 1,2,3
那么
x (t) C 0 C n e j n 0 t C n ej n 0 t n 1 ,2 ,3
n 1
n 1
或
x(t)
Cejn 0t n
n0,1,2,(1-
n
15)
这就是傅里叶级数的复指数展开形式。
若 x(t) X (f )
则有
d n x (t) dt n
( j2 f )n X （ f )
( j2 t)n x (t)
d nX (f ) df n
t
1
x ( t ) dt X ( f )
j2 f
三、几种典型信号的频谱
1. 矩形窗函数的频谱
结论：
➢矩形窗函数在时域中有限区间取值，但频域中频谱在频率 轴上连续且无限延伸。 ➢实际工程测试总是时域中截取有限长度(窗宽范围)的信号，其本 质是被测信号与矩形窗函数在时域中相乘，因而所得到的频谱必 然是被测信号频谱与矩形窗函数频谱在频域中的卷积，所以实际 工程测试得到的频谱也将是在频率轴上连续且无限延伸。
★周期信号的频谱是离散的!
n
例题1－1，求图1－6中周期三角波的傅里叶级数。
《土木工程测试技术》课件
《土木工程测试技术》 PPT课件
土木工程测试技术在现代建筑工程中起着重要的作用。本课件将介绍土木工 程测试技术的概述以及在建筑、土方和基础工程中的应用领域。
概述
什么是土木工程测试技术？
土木工程测试技术是通过对建筑物、材料、土方和基础等进行测试以确保其质量和安全性。
常见的土木工程测试技术有哪些？
常见的测试技术包括结构监测、变形监测、温度和湿度监测等。
土工程测试技术的应用领域是什么？
土工程测试技术主要应用于建筑、土方和基础工程的施工过程中。
建筑物结构测试技术
1
结构监测
通过对建筑物结构进行监测，以确保其稳定性和安全性。
2
变形监测
利用测试技术对建筑物的变形进行监测，以预防结构问题的发生。
3
温度和湿度监测
对建筑物进行温度和湿度监测，以确保室内环境的舒适性和建筑材料的稳定性。
需要专业人员掌握先进的测试技术以应对复杂的工程需求。
2 土体渗透性测试
通过对土体渗透性的测试，了解土方工程中水流的情况，预防水灾和土壤侵蚀。
3 土体动力学测试
对土体的动力学特性进行测试，以评估土方工程施工过程中的稳定性和
通过对地基的承载力进行测试， 以评估基础工程的稳定性和承 重能力。
地基稳定性测试
对地基的稳定性进行测试，以 确保基础工程在不同环境下的 稳定性。
建筑物材料测试技术
混凝土质量检测
通过对混凝土的强度进行测试， 确保混凝土符合建筑要求。
沥青质量检测
对沥青的质量进行检测，以确保 道路表面的平整和耐久性。
钢筋质量检测
通过对钢筋进行测试，确保钢筋 的质量满足结构设计要求。
土方工程测试技术
1 土壤、岩石力学特性测试
土木工程测试技术在现代建筑工程中起着重要的作用。本课件将介绍土木工 程测试技术的概述以及在建筑、土方和基础工程中的应用领域。
概述
什么是土木工程测试技术？
土木工程测试技术是通过对建筑物、材料、土方和基础等进行测试以确保其质量和安全性。
常见的土木工程测试技术有哪些？
常见的测试技术包括结构监测、变形监测、温度和湿度监测等。
土工程测试技术的应用领域是什么？
土工程测试技术主要应用于建筑、土方和基础工程的施工过程中。
建筑物结构测试技术
1
结构监测
通过对建筑物结构进行监测，以确保其稳定性和安全性。
2
变形监测
利用测试技术对建筑物的变形进行监测，以预防结构问题的发生。
3
温度和湿度监测
对建筑物进行温度和湿度监测，以确保室内环境的舒适性和建筑材料的稳定性。
需要专业人员掌握先进的测试技术以应对复杂的工程需求。
2 土体渗透性测试
通过对土体渗透性的测试，了解土方工程中水流的情况，预防水灾和土壤侵蚀。
3 土体动力学测试
对土体的动力学特性进行测试，以评估土方工程施工过程中的稳定性和
通过对地基的承载力进行测试， 以评估基础工程的稳定性和承 重能力。
地基稳定性测试
对地基的稳定性进行测试，以 确保基础工程在不同环境下的 稳定性。
建筑物材料测试技术
混凝土质量检测
通过对混凝土的强度进行测试， 确保混凝土符合建筑要求。
沥青质量检测
对沥青的质量进行检测，以确保 道路表面的平整和耐久性。
钢筋质量检测
通过对钢筋进行测试，确保钢筋 的质量满足结构设计要求。
土方工程测试技术
1 土壤、岩石力学特性测试
《岩土工程测试技术》课件
岩土工程测试技术
探究岩土工程测试技术及其重要性，介绍土壤工程和岩石工程测试方法，解 读测试数据，分享应用案例，展望技术发展趋势。
为什么需要岩土工程测试？
安全性
确保建筑物或基础设施的建造安 全，避免倒塌或损坏的风险。
稳定性
验证土壤或岩石可承受的荷载和 压力，避免滑坡或地质灾害的发 生。
持久性
确定所选材料的质量和可靠性， 确保结构和基础具有持久性。
土壤工程测试方法
1
机器
2
利用摩擦、抗剪强度等参数测试土壤材
料的性质。
3
分析数据
4
收集数据并使用数据分析工具来验证和 解析土壤的性质和行为。
分类
粒度分析、密度测试、压缩试验等常见 的测试方法。
现场测试
钻孔、取样等现场测试方法，获得土壤 的实际性质数据。
岩石工程测试方法
物理性质
测试硬度、密度、声速等物理特点，并根据测 试数据判断岩石的品质。
力学性质
测试岩石的抗弯曲、剪切力等力学特性以及岩 石的稳定性。
化学性质
通过化学分析测试岩石成分，如含水量、碳酸 盐含量等。
现场测试
使用钻孔、取样或钻孔岩芯等方式测试岩石项 下性质。
测试数据的分析与解读
数据收集
依据岩土工程测试的方法和标准 进行数据采集，确保数据准确并 详细。
数据解读
测试报告
将测试数据与经验公式或模型相 对比，解读数据并确定测试结果。
根据测试数据生成详细的报告， 与客户和利益相关者分享数据解 释和结论。
岩土工程测试技术试土层、岩石层的质量和稳定性，以及隧道设计的合理性。
2
高速公路桥梁工程
测试沉降、承载力等，保证土壤和建筑材料的安全性和可靠性。
探究岩土工程测试技术及其重要性，介绍土壤工程和岩石工程测试方法，解 读测试数据，分享应用案例，展望技术发展趋势。
为什么需要岩土工程测试？
安全性
确保建筑物或基础设施的建造安 全，避免倒塌或损坏的风险。
稳定性
验证土壤或岩石可承受的荷载和 压力，避免滑坡或地质灾害的发 生。
持久性
确定所选材料的质量和可靠性， 确保结构和基础具有持久性。
土壤工程测试方法
1
机器
2
利用摩擦、抗剪强度等参数测试土壤材
料的性质。
3
分析数据
4
收集数据并使用数据分析工具来验证和 解析土壤的性质和行为。
分类
粒度分析、密度测试、压缩试验等常见 的测试方法。
现场测试
钻孔、取样等现场测试方法，获得土壤 的实际性质数据。
岩石工程测试方法
物理性质
测试硬度、密度、声速等物理特点，并根据测 试数据判断岩石的品质。
力学性质
测试岩石的抗弯曲、剪切力等力学特性以及岩 石的稳定性。
化学性质
通过化学分析测试岩石成分，如含水量、碳酸 盐含量等。
现场测试
使用钻孔、取样或钻孔岩芯等方式测试岩石项 下性质。
测试数据的分析与解读
数据收集
依据岩土工程测试的方法和标准 进行数据采集，确保数据准确并 详细。
数据解读
测试报告
将测试数据与经验公式或模型相 对比，解读数据并确定测试结果。
根据测试数据生成详细的报告， 与客户和利益相关者分享数据解 释和结论。
岩土工程测试技术试土层、岩石层的质量和稳定性，以及隧道设计的合理性。
2
高速公路桥梁工程
测试沉降、承载力等，保证土壤和建筑材料的安全性和可靠性。
《公路工程试验检测》课件
案例三：山区公路弯沉检测
总结词
加强山区公路养护管理
详细描述
为了保持山区公路良好的使用状态，应加强养护管理 ，定期进行弯沉检测和维护工作，确保山区公路的安 全和畅通。
案例四：高速公路抗滑性能检测
总结词
保障行车安全
详细描述
抗滑性能检测是评价高速公路路面防滑性能的重要手段 之一，通过检测路面的抗滑性能指数、摩擦系数等指标 ，可以保障行车的安全性和稳定性。
目的
确保公路工程的质量符合相关标 准和规范，提高工程的安全性、 耐久性和舒适性，同时为工程验 收、维护和管理提供依据。
检测的种类与内容
种类
原材料检测、路基检测、路面检测、 桥涵检测、隧道检测等。
内容
土的含水量、密度、液塑限、承载力 等；沥青的粘度、延度、软化点等； 混凝土的抗压强度、抗折强度、配合 比等。
案例三：山区公路弯沉检测
要点一
总结词
要点二
详细描述
指导公路设计
在山区公路设计中，弯沉检测可以为设计提供依据，优化 路面结构和材料选择，提高山区公路的稳定性和安全性。
案例三：山区公路弯沉检测
总结词
采用科学计算和分析方法
详细描述
弯沉检测涉及复杂的计算和分析方法，如弹性层状体系 理论、有限元分析等，采用科学的方法可以提高弯沉检 测的准确性和可靠性。
案例二：城市道路平整度检测
总结词
加强道路养护管理
详细描述
为了保持城市道路平整度良好，应加强道路 养护管理，定期对道路进行检测和维护，确 保城市交通的顺畅和安全。
案例三：山区公路弯沉检测
总结词
评价路面承载能力
详细描述
弯沉检测是评价山区公路路面承载能力的重 要方法之一，通过检测路面弯沉值的大小，