現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)

緒論課程安排授課學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)考核方式與成績

考試70%,平時(shí)30%

聯(lián)系方式

E-mail: Tel:61831307

參考教材周杏鵬等，《現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)》，高等教育出版社；陳光礻禹等，《現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》，電子科技大學(xué)出版社；孫傳友等，《測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》，北航出版社；李曉瑩等，《傳感器與測(cè)試技術(shù)》，高等教育出版社；檢測(cè)技術(shù)基本概念

現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的組成檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

主要內(nèi)容

“檢測(cè)”是測(cè)量，“計(jì)量”也是測(cè)量，兩者有什么區(qū)別?計(jì)量：是指用精度等級(jí)更高的標(biāo)準(zhǔn)量具、器具或標(biāo)準(zhǔn)儀器，對(duì)送檢量具、儀器或被測(cè)樣品、樣機(jī)進(jìn)行考核性質(zhì)的測(cè)量。非實(shí)時(shí)、離線和標(biāo)定傳遞的性質(zhì)，良好環(huán)境條件的計(jì)量室，采用比被測(cè)樣品、樣機(jī)更高精度的，并按有關(guān)計(jì)量法規(guī)經(jīng)定期校推的標(biāo)準(zhǔn)量具、器具或標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行測(cè)量。檢測(cè)：通常是指在生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)場(chǎng)，利用某種合適的檢測(cè)儀器或綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行在線、連續(xù)的測(cè)量。檢測(cè)技術(shù)基本概念檢測(cè)技術(shù)的地位和作用

在工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證生產(chǎn)過程能正常、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，必須對(duì)生產(chǎn)過程的某些重要工藝參數(shù)(如溫度、壓力、流量等)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與優(yōu)化控制。

在軍工生產(chǎn)和新型武器、裝備研制過程中對(duì)檢測(cè)的需求更多，要求更高。研制任何一種新武器，從設(shè)計(jì)到零部件制造、裝配到樣機(jī)試驗(yàn)，都要經(jīng)過成百、上千次嚴(yán)格的試驗(yàn)，每次試驗(yàn)需要同時(shí)高速肩精度地檢測(cè)多種物理參量，測(cè)量點(diǎn)經(jīng)常多達(dá)上千個(gè)。

在醫(yī)療領(lǐng)域中，先進(jìn)的醫(yī)療檢測(cè)儀器可大大提高疾病的檢查、診斷速度和準(zhǔn)確性，有利于爭(zhēng)取時(shí)間，對(duì)癥治療，增加患者戰(zhàn)勝疾病的機(jī)會(huì)?，F(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與類型GPIBSerialDAQ傳感器單元VXI圖象采集運(yùn)動(dòng)控制PXI硬件應(yīng)用軟件驅(qū)動(dòng)軟件檢測(cè)系統(tǒng)的組成3、數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集(系統(tǒng))在檢測(cè)系統(tǒng)中的作用是對(duì)信號(hào)調(diào)理后的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行離散化并轉(zhuǎn)換成與模擬信號(hào)電壓幅度相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)值信息，同時(shí)以一定的方式把這些轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞給微處理器或依次自動(dòng)存儲(chǔ)。4、信號(hào)處理信號(hào)處理模塊是現(xiàn)代檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和各種控制的中樞環(huán)節(jié)，現(xiàn)代檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)處理模塊通常以各種型號(hào)的單片機(jī)、微處理器為核心來構(gòu)建，對(duì)高頻倍號(hào)和復(fù)雜信號(hào)的處理有時(shí)需增加數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算速度快、處理精度高的專用高速數(shù)據(jù)處理器(DSP)或直接采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。檢測(cè)系統(tǒng)的組成8、電源一個(gè)檢測(cè)儀表或檢測(cè)系統(tǒng)往往既有模擬電路部分，又有數(shù)字電路部分，通常需要多組幅值大小要求各異但穩(wěn)定的電源。這類電源在檢測(cè)系統(tǒng)使用現(xiàn)場(chǎng)一般無法直接提供，通常只能提供交流220v工頻電源或+24v直流電源。檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者需要根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)的供電電源情況及檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部電路的實(shí)際需要，統(tǒng)一設(shè)計(jì)各組穩(wěn)壓電源．給系統(tǒng)各部分電路和器件分別提供它們所需的穩(wěn)定電源。靜態(tài)測(cè)量：對(duì)不隨時(shí)間變化的（靜止）被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量。動(dòng)態(tài)測(cè)量：對(duì)隨時(shí)間變化的被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量，需確定被測(cè)量的瞬時(shí)值及其隨時(shí)間變化的規(guī)律。直接測(cè)量法和間接測(cè)量法接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量測(cè)試方法分類直接測(cè)量：用已標(biāo)定的儀器，直接地測(cè)量出某一待測(cè)未知量的量值。間接測(cè)量：對(duì)與未知待測(cè)量y有確切函數(shù)關(guān)系的其他變量x(或n個(gè)變量)進(jìn)行直接測(cè)量，然后再通過函數(shù)，計(jì)算出待測(cè)量y。非接觸式測(cè)量——避免了對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響?，F(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的分類

1．按被測(cè)參量分類(1)電參量

電壓、電流、電功率、電阻、電容、頻率、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通密度等；

(2)熱工量

溫度、熱量、比熱容、熱流、熱分布、壓力、壓差、真空度、流量、流速、物位、液值、界面等；(3)機(jī)械量

位移、形狀、力、應(yīng)力、力矩、重量、質(zhì)量、轉(zhuǎn)速、線速度、振動(dòng)、加速度、噪聲等；

(4)物性和成分量

氣體成分、液體成分、固體成分、酸堿度鹽度、濃度、粘度、粒度、密度、比重等；(5)光學(xué)量

光強(qiáng)、光通量、光照度、輻射能量等；(6)狀態(tài)量

顏色、透明度、磨損量、裂紋、缺陷、泄漏、表面質(zhì)量等。現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的分類2.按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類被測(cè)參量通常是非電物理或化學(xué)成分量，通常需用某種傳感器把被測(cè)參量轉(zhuǎn)換成電量，以便于處理。被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電量的方法很多，最主要的有下列幾類：(1)電磁轉(zhuǎn)換電阻式、應(yīng)變式、壓阻式、熱阻式、電感式、互感式(差動(dòng)變器)、電容式、阻抗式(電渦流式)、磁電式、熱電式、壓電式、霍爾式、振頻式、感應(yīng)同步器、磁柵等；(2)光電轉(zhuǎn)換光電式、激光式、紅外式、光柵、光導(dǎo)纖維式等；

(3)其他能/電轉(zhuǎn)換聲／電轉(zhuǎn)換(超聲波式)、輻射能／電轉(zhuǎn)換(x射線式、β射線式、γ射線式)、化學(xué)能／電能轉(zhuǎn)換(各種電化學(xué)轉(zhuǎn)換)等。現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的分類3.按使用性質(zhì)分類按使用性質(zhì)檢測(cè)儀表通?？煞譃闃?biāo)準(zhǔn)表、實(shí)驗(yàn)室表和工業(yè)用表等三種?！皹?biāo)準(zhǔn)表”是各級(jí)計(jì)量部門專門用于精確計(jì)量、校推送檢樣品和樣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)儀表?！皩?shí)驗(yàn)室表”多用于各類實(shí)驗(yàn)室中，它的使用環(huán)境條件較好，往往無特殊的防水、防塵措施?！肮I(yè)用表”是長期使用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)儀表與檢測(cè)系統(tǒng)。

高精度和高分辨率；高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析處理；高可靠性和穩(wěn)定性；多功能擴(kuò)展；自校準(zhǔn)和自動(dòng)故障診斷；多種形式輸出和存儲(chǔ)結(jié)果?，F(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)2、不斷拓展測(cè)量范圍，努力提高檢測(cè)精度和可靠性在溫度，長度，位移的測(cè)試中都需要更高精度的測(cè)量，對(duì)于航天、航空和武器系統(tǒng)等特殊用途的檢測(cè)儀器的可靠性要求更高。例如，在衛(wèi)星上安裝的檢測(cè)儀器，不僅要求體積小、重量輕．而且既要能耐高溫，又要能在極低溫和強(qiáng)輻射的環(huán)境下長期穩(wěn)定地工作，因此所有檢測(cè)儀器都應(yīng)有極高的可靠性和盡可能長的使用壽命?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)3、非接觸式檢測(cè)技術(shù)研究4、檢測(cè)系統(tǒng)智能化信息獲取信息處理信息傳輸信息鏈信息應(yīng)用信息獲取理論與方法計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)通信科學(xué)與技術(shù)信息獲取科學(xué)與技術(shù)信息科學(xué)與技術(shù)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)信息鏈＝信息獲?。畔⑻幚恚畔鬏敚畔?yīng)用學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)——信息獲取理論與方法

信息獲取科學(xué)與技術(shù)的定義信息獲取科學(xué)是在自然科學(xué)范疇內(nèi)研究被測(cè)對(duì)象的信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)融合和信息提煉機(jī)理與規(guī)律的一門自然科學(xué)。信息獲取技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)融合和信息提煉的方法和手段。

——Editorial,No.1,Vol.1,2004《InternationalJournalofInformationAcquisition》學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)信息獲取理論與方法信息獲取科學(xué)物理型敏感材料與元件敏感材料與元件傳感器與儀器機(jī)器感知化學(xué)型敏感材料與元件生物型敏感材料與元件力學(xué)量傳感器與儀器物理量傳感器與儀器化學(xué)量傳感器與儀器結(jié)構(gòu)型敏感材料與元件機(jī)器視覺機(jī)器觸覺機(jī)器嗅覺機(jī)器味覺生物量傳感器與儀器機(jī)器聽覺信息獲取理論信息獲取的仿生學(xué)模型信息獲取的信息論模型信息獲取理論與方法存在的問題：（1）從信息獲取科學(xué)的角度建立學(xué)科的理論基礎(chǔ)；（2）未能從系統(tǒng)的角度建立學(xué)科體系；（3）存在多學(xué)科交叉的復(fù)雜性。

信息獲取是一門是將“存在”反映到“思維”、將“物質(zhì)”提升到“精神”的科學(xué)。

檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例石油測(cè)井儀器現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例石油測(cè)井儀器現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例石油測(cè)井儀器無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制器及其應(yīng)用現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例最優(yōu)調(diào)整設(shè)備機(jī)器視覺軟測(cè)量儀器平臺(tái)現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例氣味分子受體觸角葉與其他輸入信號(hào)整合蕈xun（柄）體中樞神經(jīng)系統(tǒng)行為現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)例電子線路板電極陣