检测技术概述学习教案.pptx

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1、会计学1检测技术检测技术(jsh)概述概述第一页，共113页。第1页/共112页第二页，共113页。测试测试(csh)(csh)和检测的定义是什和检测的定义是什么么?没有(mi yu)望远镜就没有(mi yu)天文学没有(mi yu)显微镜就没有(mi yu)细胞学没有(mi yu)指南针就没有(mi yu)航海事业第2页/共112页第三页，共113页。测试测试(csh)和检测的概和检测的概念念n n对一个物理量的测量对一个物理量的测量-测试测试-解释解释1 1n n检查有无、测量特征检查有无、测量特征-检测检测（针对材料质量的检查（针对材料质量的检查-检测检测-）解释）解释2 2n n妥协的

2、结果妥协的结果-测试与检测测试与检测n n英文的对应词英文的对应词:n nmeasurementmeasurementn ntestingtestingn n广义上是人的认知行为，用科广义上是人的认知行为，用科学的方法发现、度量一个客观学的方法发现、度量一个客观存在的过程存在的过程(guchng),(guchng),(从定从定性到定量的过程性到定量的过程(guchng),(guchng),例如例如“热热”)”)第3页/共112页第四页，共113页。例：曹冲称象例：曹冲称象例：曹冲称象例：曹冲称象方法方法(fngf)：比：比较法；较法；装置装置(zhungzh)：船、石头、小：船、石头、小秤；秤

3、；检查检查(jinch)、测量，从而、测量，从而得到：得到：定性定性、定量定量的结果。的结果。第4页/共112页第五页，共113页。涉及的学科涉及的学科(xuk)(xuk)内内容容n n对被测试量的认识：对被测试量的认识：n n如热是什么？如热是什么？n n如何感知被测量量？如何感知被测量量？n n怎样才能不受人为因素的怎样才能不受人为因素的干扰感受被测量量及其变干扰感受被测量量及其变化？化？n n物化物化(whu)(whu)为传感技术为传感技术n n如何比较被感知量？如何比较被感知量？n n定量化问题定量化问题n n量纲量纲n n量测技术量测技术第5页/共112页第六页，共113页。涉及的学

4、科涉及的学科(xuk)(xuk)内内容容n n检测的物理原理（传感原检测的物理原理（传感原理）理）-物理化学原理物理化学原理n n传感器技术传感器技术-被测量转换被测量转换为电信号为电信号n n材料材料n n半导体半导体n n微纳米等技术微纳米等技术n n信号处理信号处理(xn ho ch(xn ho ch l)l)技术技术n n信号处理信号处理(xn ho ch(xn ho ch l)l)方法方法:FFT,:FFT,小波小波n n硬件硬件n n处理器件为例处理器件为例:LM101-:LM101-AD620,Z80-FPGAAD620,Z80-FPGAn n软件软件n n计算机技术计算机技术交

5、叉学科交叉学科第6页/共112页第七页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（？（1 1）n n对于科学的意义对于科学的意义:“:“科学，只科学，只有当人类懂得有当人类懂得(dng de)(dng de)测量时测量时才开始才开始”-”-门捷列夫门捷列夫n n桌椅桌椅n n建筑建筑n n飞机的雷达等各种检测测试设飞机的雷达等各种检测测试设备备n n载人飞船大量测试设备载人飞船大量测试设备第7页/共112页第八页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（？（2 21 1）n n工业过程中的地位以加工一工业过程中的地位以加工一个个(y)(y)零件为例零件为例毛坯毛坯(mop)成品成

6、品检验出厂检验出厂半成品半成品第8页/共112页第九页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（？（2 22 2）n n以加工一个零件以加工一个零件(ln jin)(ln jin)为为例，涉及的检测问题例，涉及的检测问题n n如何知道毛坯是否符合要求如何知道毛坯是否符合要求n n形状尺寸形状尺寸n n内部质量内部质量n n如何知道半成品符合要求如何知道半成品符合要求n n尺寸尺寸n n质量要求质量要求n n如何知道达到了成品的要求如何知道达到了成品的要求n n如何知道成品达到了出厂要求如何知道成品达到了出厂要求第9页/共112页第十页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（？

7、（2 23 3）n n工业过程中的地位以加工一工业过程中的地位以加工一个个(y)(y)零件为例零件为例毛坯毛坯(mop)成品成品检验出厂检验出厂半成品半成品检测过程第10页/共112页第十一页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（？（2 24 4）n n工业过程简化为一个测控过程，工业过程简化为一个测控过程，测量和检测是信息测量和检测是信息(xnx)的源的源头头信息信息(xnx)获取获取有用信息有用信息反馈控制反馈控制信息处理信息处理工业过程工业过程第11页/共112页第十二页，共113页。它的意义它的意义(yy)(yy)？（3 3）n n日常生活日常生活n n再谈温度再谈温度n

8、n检查身体检查身体n n国家的实力国家的实力n n南海撞机事件南海撞机事件(shjin)(shjin)的本的本质是侦察和反侦察质是侦察和反侦察n nNMDNMD的核心技术的核心技术n n发现发现-检测检测n n拦截拦截-检测检测n n击毁击毁-检测检测第12页/共112页第十三页，共113页。NMDNMD和和TMDTMD第13页/共112页第十四页，共113页。从从NMDNMD和和TMDTMD说起说起(shu q)(shu q)n n如何发现目标如何发现目标如何发现目标如何发现目标-一个测试一个测试一个测试一个测试(csh)(csh)(csh)(csh)过程过程过程过程n n卫星如何预警卫星如

9、何预警卫星如何预警卫星如何预警n n地基雷达如何预警地基雷达如何预警地基雷达如何预警地基雷达如何预警n n如何使拦截导弹击中目标如何使拦截导弹击中目标如何使拦截导弹击中目标如何使拦截导弹击中目标n n一颗子弹如何才能打中另一颗子弹？一颗子弹如何才能打中另一颗子弹？一颗子弹如何才能打中另一颗子弹？一颗子弹如何才能打中另一颗子弹？第14页/共112页第十五页，共113页。思考题：思考题：如果如果如果如果(rgu)(rgu)(rgu)(rgu)要要要要1.51.51.51.5马赫速度的拦截以马赫速度的拦截以马赫速度的拦截以马赫速度的拦截以1 1 1 1马赫飞来的导马赫飞来的导马赫飞来的导马赫飞来的导

10、弹，请思考需要解决的检测和测试问题弹，请思考需要解决的检测和测试问题弹，请思考需要解决的检测和测试问题弹，请思考需要解决的检测和测试问题第15页/共112页第十六页，共113页。讲什么讲什么(shn me)(shn me)？(1-1)(1-1)n n如何完成需要我们解决的一个如何完成需要我们解决的一个检测任务检测任务?检测一个我们关心的检测一个我们关心的量？思考它涉及量？思考它涉及(shj)(shj)的东西的东西n n如何测量天气的闷热？如何测量天气的闷热？n n如何测量人体的基因缺陷？如何测量人体的基因缺陷？n n如果你在大海之中，如何确定如果你在大海之中，如何确定自己的位置？自己的位置？n

11、 n如何发现敌方的导弹？如何发现敌方的导弹？n n.第16页/共112页第十七页，共113页。讲什么讲什么(shn me)(shn me)？(1-2)(1-2)n n任务分解任务分解任务分解任务分解n n对检测任务的科学描述对检测任务的科学描述对检测任务的科学描述对检测任务的科学描述,如如如如“闷热闷热闷热闷热(mir)”(mir)”(mir)”(mir)”n n从系统角度介绍测试和检测的基本原从系统角度介绍测试和检测的基本原从系统角度介绍测试和检测的基本原从系统角度介绍测试和检测的基本原理理理理n n热热热热-测温度测温度测温度测温度n n温度测量的各种方法温度测量的各种方法温度测量的各种方

12、法温度测量的各种方法n n闷闷闷闷-湿度湿度湿度湿度n n如何搭建一个检测系统如何搭建一个检测系统如何搭建一个检测系统如何搭建一个检测系统n n如何评价一个检测系统如何评价一个检测系统如何评价一个检测系统如何评价一个检测系统第17页/共112页第十八页，共113页。讲什么讲什么(shn me)(shn me)？(2)(2)n n在上述在上述(shngsh)(shngsh)基础上分析材料缺陷的基础上分析材料缺陷的检测技术检测技术:n n缺陷的描述缺陷的描述n n从缺陷检测的基本原理从缺陷检测的基本原理n n如何搭建一个缺陷检测系统如何搭建一个缺陷检测系统n n测试系统解决问题的水平和无损评价的可

13、测试系统解决问题的水平和无损评价的可能性能性第18页/共112页第十九页，共113页。教学教学(jio xu)目的？目的？n n教学目的：教学目的：n n学会学会(xuhu)(xuhu)某一某一本书上的东西？本书上的东西？n n会搭建一个测试系会搭建一个测试系统？统？n n考试及格？考试及格？第19页/共112页第二十页，共113页。教学教学(jio xu)目的？目的？n n我的教学目的我的教学目的(md)(md)：n n考试及格考试及格n n学会某一本书上的学会某一本书上的东西东西n n会搭建一个测试系会搭建一个测试系统统第20页/共112页第二十一页，共113页。怎么怎么(zn me)讲？

14、讲？n n以你们为主以你们为主,和大家一起分析和大家一起分析完成一个检测任务完成一个检测任务n n从简单的温度测量谈起从简单的温度测量谈起n n结合科研中实际遇到的问题结合科研中实际遇到的问题进行进行(jnxng)(jnxng)探讨探讨n n气体检测气体检测n n泄漏检测泄漏检测n n位置测量位置测量n n倾斜检测倾斜检测第21页/共112页第二十二页，共113页。参考书参考书n n检索检索“测试测试”或或“检测检测”为主题的书籍为主题的书籍n n检测信号的处理部分检测信号的处理部分n n传感器部分传感器部分n n具体参考书：具体参考书：n n检测原理部分：传感器基础检测原理部分：传感器基础n

15、 n缺陷缺陷(quxin)检测部分：检测技术与质量检测部分：检测技术与质量控制控制n n测试系统及其评价：测试技术基础测试系统及其评价：测试技术基础第22页/共112页第二十三页，共113页。第第第第1 1章章章章 检测技术检测技术检测技术检测技术(jsh)(jsh)概述概述概述概述1.1 1.1 检测的地位与作用检测的地位与作用检测的地位与作用检测的地位与作用(zuyng)(zuyng)1.2 1.2 检测的基本概念检测的基本概念检测的基本概念检测的基本概念1.3 1.3 检测系统的构成检测系统的构成检测系统的构成检测系统的构成1.4 1.4 一般检测方法一般检测方法一般检测方法一般检测方法

16、1.5 1.5 检测系统的发展趋势检测系统的发展趋势检测系统的发展趋势检测系统的发展趋势第23页/共112页第二十四页，共113页。1.11.1检测检测检测检测(ji(ji n c)n c)的地位和作的地位和作的地位和作的地位和作用用用用 信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展(fzhn)(fzhn)的必的必的必的必然然然然 信息流是客观世界的一个主流信息流是客观世界的一个主流信息流是客观世界的一个主流信息流是客观世界的一个主流 检测仪器仪表的作用检测仪器仪表的作用检测仪器仪表的作用检测仪器仪表的作用第24页/共112页第二十五页，共113页。1.11

17、.1检测的地位检测的地位检测的地位检测的地位(dwi)(dwi)和作用和作用和作用和作用 信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展信息化是科学技术发展(fzhn)(fzhn)的必然的必然的必然的必然历史时代：历史时代：手工手工化化机械机械化化自动自动化化信息信息化化生产方式：生产方式：人与人与简单简单工具工具动力动力机与机与机械机械自动自动测量测量控制控制智能智能机械机械装置装置晶体管晶体管集成电路集成电路(jchng-dinl)计算机计算机工业革命工业革命蒸汽机内燃蒸汽机内燃机电机机电机石器木器石器木器计算机网络计算机网络人工智能人工智能第25页/共112页第二十六页，共

18、113页。测控系统中人与机器的机能测控系统中人与机器的机能(jnng)对应关系对应关系1.1检测检测(jin c)的地位和的地位和作用作用 检测技术是人类感觉器官检测技术是人类感觉器官检测技术是人类感觉器官检测技术是人类感觉器官(gnjuqgun)(gnjuqgun)的扩展和延伸，是人类观察自然和测量自然界各种现象的电路手段的扩展和延伸，是人类观察自然和测量自然界各种现象的电路手段的扩展和延伸，是人类观察自然和测量自然界各种现象的电路手段的扩展和延伸，是人类观察自然和测量自然界各种现象的电路手段 检测技术是一门实用型、综合型的新兴边沿学科检测技术是一门实用型、综合型的新兴边沿学科检测技术是一门

19、实用型、综合型的新兴边沿学科检测技术是一门实用型、综合型的新兴边沿学科,其应用领域非常其应用领域非常其应用领域非常其应用领域非常 广泛。广泛。广泛。广泛。第26页/共112页第二十七页，共113页。检测系统检测系统(xtng)中人与机器的相互参与中人与机器的相互参与程度程度1.1检测检测(jin c)的地位和作的地位和作用用100%100%？！人力机器远古远古 社会发展时间轴社会发展时间轴 未来未来第27页/共112页第二十八页，共113页。信息流是客观世界的一个信息流是客观世界的一个信息流是客观世界的一个信息流是客观世界的一个(y(y )主流主流主流主流 物料物料(w lio)流流 能量流能

20、量流 信息流信息流客观客观(kgun)世界世界1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第28页/共112页第二十九页，共113页。信息信息(xnx)获取是信息获取是信息(xnx)流流的一环的一环1.11.1检测的地位检测的地位检测的地位检测的地位(dwi)(dwi)和作用和作用和作用和作用信息获取信息获取信息处理信息处理信息传输信息传输信息链信息链信息应用信息应用传感器仪器仪表自动化通信(tng xn)计算机信息链信息链 信息获取信息获取信息处理信息处理信息传输信息传输信息应用信息应用第29页/共112页第三十页，共113页。计算机科学与技术计算机科学与技术

21、 =信息处理无所不在信息处理无所不在通讯和网络技术通讯和网络技术 =信息传输无所不在信息传输无所不在自动化科学与技术自动化科学与技术 =信息应用无所不在信息应用无所不在信息获取信息获取(huq)？=无所不在无所不在？信息流的瓶颈！信息流的瓶颈！计算机科学计算机科学与技术与技术通信科学通信科学与技术与技术信息获取科信息获取科学与技术学与技术信息科学与技术信息科学与技术自动化科学自动化科学与技术与技术第30页/共112页第三十一页，共113页。获取信息获取信息(xnx)是仪器科学的基本任务是仪器科学的基本任务 仪器仪表是信息仪器仪表是信息(xnx)产业的重要组成部分产业的重要组成部分 仪器仪表是信

22、息仪器仪表是信息(xnx)工业的源头工业的源头1.11.1检测的地位检测的地位检测的地位检测的地位(dwi)(dwi)和作用和作用和作用和作用第31页/共112页第三十二页，共113页。“信息获取信息获取”是一个具有基础性、前瞻性、战略性的研究方向，五至十年后必将出现信息获取无所不在的景象。是一个具有基础性、前瞻性、战略性的研究方向，五至十年后必将出现信息获取无所不在的景象。存在存在(cnzi)(cnzi)的问题：的问题：（1 1）未从信息获取科学的角度建立学科的理论基础；）未从信息获取科学的角度建立学科的理论基础；（2 2）未能从系统的角度建立学科体系；）未能从系统的角度建立学科体系；（3

23、3）存在）存在(cnzi)(cnzi)多学科交叉的复杂性。多学科交叉的复杂性。创立创立“信息获取科学与技术学科信息获取科学与技术学科”是信息科学与技术发展的科学需求，符合科学发展的客观必然性！是信息科学与技术发展的科学需求，符合科学发展的客观必然性！第32页/共112页第三十三页，共113页。n 信息(xnx)获取的学科体系信息信息(xnx)获取科学与技获取科学与技术术物物理理(wl)型型敏敏感感材材料料与与元元件件敏感材料与元敏感材料与元件件传感器与仪器传感器与仪器机器感知机器感知化化学学型型敏敏感感材材料料与与元元件件生生物物型型敏敏感感材材料料与与元元件件力力学学量量传传感感器器与与仪仪

24、器器物物理理量量传传感感器器与与仪仪器器化化学学量量传传感感器器与与仪仪器器结结构构型型敏敏感感材材料料与与元元件件机机器器视视觉觉机机器器触触觉觉机机器器嗅嗅觉觉机机器器味味觉觉生生物物量量传传感感器器与与仪仪器器机机器器听听觉觉信息获取理论信息获取理论信信息息获获取取的的仿仿生生学学模模型型信信息息获获取取的的信信息息论论模模型型第33页/共112页第三十四页，共113页。检测检测检测检测(ji(ji n c)n c)仪器仪表的作仪器仪表的作仪器仪表的作仪器仪表的作用用用用 工业生产工业生产 倍增器倍增器 科学研究科学研究 先行官先行官 社会生活社会生活(shnghu)物化法官物化法官 军

25、事军事(jnsh)斗争斗争 战斗力战斗力1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第34页/共112页第三十五页，共113页。资料：据统计，一辆汽车(qch)内配备的检测点有 50100个，一架飞机内约有 3000个，一台大型发电机组内约有 4000个，一个大型石油化工厂约 6000个，一个大型钢铁厂约 2万个，在各种现代化高新技术产品设计制造中，测量工作已占首位，而测量系统的成本甚至可以达到该装备系统总成本50%以上。第35页/共112页第三十六页，共113页。资料：在军事方面，可以说现在战争(zhnzhng)是科技战争(zhnzhng)，也就是传感器战争(

26、zhnzhng)。从20世纪初的探测地雷，到现代的阻击导弹。为了寻找伊拉克所谓大规模杀伤武器，联合国武器检查组使用传感器搜索了伊拉克的每个角落，甚至是隐藏于地下近百米的军事设施也不能幸免。第36页/共112页第三十七页，共113页。检测技术及仪表唐山检测技术及仪表唐山(tn shn)学院学院 信息信息工程系工程系资料：海洋是人类21世纪重点(zhngdin)开发的新的生存空间，是蕴藏巨大资源的宝库，是未来高技术条件下局部战争的主要战场。要开发海洋，必须先认识海洋。因此，对海底重力场、磁场、地形、地质、矿藏种类、气象、化学成分、特别是对5000m以下的深海探测，主要依赖于各种传感器。第37页/共

27、112页第三十八页，共113页。资料：美国早在20世纪就把80年代看作(kn zu)是传感器年代，把传感技术列为 90年代22项关键技术之一。日本把传感技术列为十大技术之首。我国也把传感技术列为八五、九五重点发展项目。在当今社会，传感技术水平的高低，已成为衡量一个国家工业发达与否的重要标志。第38页/共112页第三十九页，共113页。n n工业生产倍增器工业生产倍增器工业生产倍增器工业生产倍增器检测技术是带动国民经济增长的一个检测技术是带动国民经济增长的一个 关键领域关键领域在美国：检测技术占在美国：检测技术占4%，拉动，拉动(l dn)经济经济增长增长66%1.11.1检测检测检测检测(ji

28、(ji n c)n c)的地位和作用的地位和作用的地位和作用的地位和作用第39页/共112页第四十页，共113页。检测技术检测技术(jsh)在工业生产领域的应用在工业生产领域的应用在线检测在线检测(jin c)：零件尺寸、产品缺陷、装配定位、：零件尺寸、产品缺陷、装配定位、过程控制过程控制.1.11.1检测检测检测检测(ji(ji n c)n c)的地位和作用的地位和作用的地位和作用的地位和作用第40页/共112页第四十一页，共113页。检测技术在工业生产领域的应用检测技术在工业生产领域的应用检测技术在工业生产领域的应用检测技术在工业生产领域的应用离线检测：零件参数、离线检测：零件参数、离线检

29、测：零件参数、离线检测：零件参数、尺寸与形位公差尺寸与形位公差尺寸与形位公差尺寸与形位公差(gngch)(gngch)、品质参数品质参数品质参数品质参数现代工程装备中，检测环节的成本约占现代工程装备中，检测环节的成本约占现代工程装备中，检测环节的成本约占现代工程装备中，检测环节的成本约占 5070%5070%1.11.1检测的地位检测的地位检测的地位检测的地位(dwi)(dwi)和作用和作用和作用和作用第41页/共112页第四十二页，共113页。第42页/共112页第四十三页，共113页。检测技术在汽车检测技术在汽车(qch)中的应用日新月异中的应用日新月异发动机：向发动机的电子控制单元（发动

30、机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况）提供发动机的工作状况(zhungkung)信息，信息，对发动机工作状况对发动机工作状况(zhungkung)进行精确控制进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等 汽车汽车(qch)传感器：汽车传感器：汽车(qch)电子控制系统的信息源，关键部件，电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器，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。豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。底底 盘：盘：控

31、制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等控制变速器系统、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、发动机转速、水温、油温车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温 车车 身：身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等 1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第43页/共112页第四十四页，共113页。1.1检测检测(jin c)的地位和作用的地位和作用第44页/共112页第四十五

32、页，共113页。检测检测(jin c)技术在日常生活中的应用与日俱增技术在日常生活中的应用与日俱增 家用电器家用电器(ji yn din q)：数码相机数码相机(sh m xin j)(sh m xin j)、数码摄像机：自动对焦、数码摄像机：自动对焦-红外测距红外测距传感器传感器数字体温计：接触式数字体温计：接触式-热敏电阻，非接触式热敏电阻，非接触式-红外传感器红外传感器自动感应灯：亮度检测自动感应灯：亮度检测-光敏电阻光敏电阻空调、冰箱、电饭煲：温度检测空调、冰箱、电饭煲：温度检测-热敏电阻、热电偶热敏电阻、热电偶电话、麦克风：话音转换电话、麦克风：话音转换-电容传感器电容传感器遥控接收

33、：红外检测遥控接收：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管办公商务：办公商务：可视对讲、可视电话：图像获取可视对讲、可视电话：图像获取-面阵面阵CCDCCD扫描仪：文档扫描扫描仪：文档扫描-线阵线阵CCDCCD红外传输数据：红外检测红外传输数据：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管医疗卫生：医疗卫生：电子血压计：血压检测电子血压计：血压检测 -压力传感器压力传感器血糖测试仪、胆固醇检测仪血糖测试仪、胆固醇检测仪 -离子传感器离子传感器1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第45页/共112页第四十六页，共113页。第46页

34、/共112页第四十七页，共113页。n n科学研究的先科学研究的先行官行官 诺贝尔奖获得者诺贝尔奖获得者R.R.Ernst说说“现代科学的进步越来越依靠尖端现代科学的进步越来越依靠尖端(jindun)仪器的发展仪器的发展”俄国化学家门捷列夫俄国化学家门捷列夫(mn ji li f)指出指出“科学是从测量开始的科学是从测量开始的”近近80年来年来(ninli)，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达38人人1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测技术与科学研究相互促进检测技术与科学研究相互促进!第47页/共112页第四十

35、八页，共113页。n n军事军事(jnsh)战斗力战斗力 1991年海湾战争年海湾战争(hi wn zhn zhn)精确制导武器精确制导武器 8%2003年伊拉克战争年伊拉克战争(zhnzhng)90%1994年美国防部建立自动测试系统执行局：统一年美国防部建立自动测试系统执行局：统一 海陆空测试产品的规格标准海陆空测试产品的规格标准立体作战立体作战1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第48页/共112页第四十九页，共113页。检测技术在军事检测技术在军事检测技术在军事检测技术在军事(jnsh)(jnsh)上的应用上的应用上的应用上的应用美军研制美军研制

36、(ynzh)的未来单兵作战武器的未来单兵作战武器-OICW 夜视瞄准夜视瞄准(mio zhn)机系统：非冷却红外传感器技术机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确定位目标。在发射激光测距仪：可精确定位目标。在发射2020毫米高爆弹时，激光测距仪可将目标的距离毫米高爆弹时，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。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。1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第49页/共112页第五十页，共113页。美国美国(mi u)国家导弹防御计划国家导弹防御计划-NMD检测检测

37、检测检测(ji(ji n c)n c)技术在国防领域的应用技术在国防领域的应用技术在国防领域的应用技术在国防领域的应用1.地基拦截器地基拦截器2.早期预警系统早期预警系统3.前沿部署前沿部署(如雷达）如雷达）4.管理与控制系统管理与控制系统5.卫星红外线监测系统卫星红外线监测系统 监测系统监测系统:探测和发探测和发现敌人导弹现敌人导弹(dodn)的的发射并追踪导弹发射并追踪导弹(dodn)的飞行轨道；的飞行轨道；拦截器：能识别真假弹头，拦截器：能识别真假弹头，敌友方敌友方1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第50页/共112页第五十一页，共113页。检测

38、技术检测技术(jsh)在航天领域举足轻在航天领域举足轻重重飞行器测控飞行器测控-检测飞行器姿态、发电机工况，控制检测飞行器姿态、发电机工况，控制(kngzh)与操纵与操纵 火箭测控火箭测控(c kn)-检测火箭状况、姿态、轨迹检测火箭状况、姿态、轨迹 1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第51页/共112页第五十二页，共113页。“阿波罗阿波罗10”：火箭火箭(hujin)部分部分-2077个传感器个传感器飞船飞船(fi chun)部分部分-1218个传感器，个传感器，检测参数检测参数(cnsh)-加速度、温度、压力、加速度、温度、压力、振动、流量、应变

39、、振动、流量、应变、声学、声学、神舟飞船：神舟飞船：185台（套）仪器装置台（套）仪器装置1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第52页/共112页第五十三页，共113页。n n“物化物化(whu)法官法官”检查检查(jinch)产品质量产品质量 监测监测(jin c)环境污染环境污染 识别指纹假钞识别指纹假钞 查服违禁药物查服违禁药物 侦破刑事案件侦破刑事案件1.11.1检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用检测的地位和作用第53页/共112页第五十四页，共113页。教学实验、气象预报、大地测绘教学实验、气象预报、大地测绘(chu)、灾情预报、

40、环境监测、交通运、灾情预报、环境监测、交通运输、海关缉私、医药卫生输、海关缉私、医药卫生 涵盖涵盖(hn i):吃穿用、农轻重、海陆空吃穿用、农轻重、海陆空1.11.1检测检测检测检测(ji(ji n c)n c)的地位和作用的地位和作用的地位和作用的地位和作用第54页/共112页第五十五页，共113页。第55页/共112页第五十六页，共113页。第56页/共112页第五十七页，共113页。第57页/共112页第五十八页，共113页。第58页/共112页第五十九页，共113页。第59页/共112页第六十页，共113页。第60页/共112页第六十一页，共113页。第61页/共112页第六十二页，

41、共113页。n n我国与世界存在巨大差距：我国与世界存在巨大差距：n n 世界上有世界上有2万多种传感器，而万多种传感器，而我国仅能生产我国仅能生产(shngchn)3000种；种；n n 世界传感器市场世界传感器市场790亿美元，亿美元，我国产品仅占我国产品仅占1.4%。第62页/共112页第六十三页，共113页。n目前的传感技术难以完全目前的传感技术难以完全(wnqun)(wnqun)满足满足国家需求国家需求n主要问题：主要问题：灵敏度、选择性、稳定性和可靠灵敏度、选择性、稳定性和可靠性较差；性较差；n 创新能力不足，缺乏自主知识产创新能力不足，缺乏自主知识产权；权；n 中、高档产品被国外

42、垄断，依赖中、高档产品被国外垄断，依赖进口；进口；n 关键技术受制于人，先进军事装关键技术受制于人，先进军事装备被禁运。备被禁运。传感器面临传感器面临(minlng)(minlng)技术落后瓶颈，需技术落后瓶颈，需要新的突破！要新的突破！第63页/共112页第六十四页，共113页。1.2 1.2检测检测检测检测(jin c)(jin c)的基本概念的基本概念的基本概念的基本概念 n n自动检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转自动检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转自动检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转自动检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以

43、及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。科。科。科。n n任任任任 务：寻找与自然务：寻找与自然务：寻找与自然务：寻找与自然(zrn)(zrn)(zrn)(zrn)信息具有对应关系的种种表现形信息具有对应关系的种种表现形信息具有对应关系的种种表现形信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一

44、式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显形式，以及寻求最佳的采集、变换、处理、传输、存储、显示等的方法和相应的设备。示等的方法和相应的设备。示等的方法和相应的设备。示等的方法和相应的设备。第64页/共112页第六十五页，共1

45、13页。定义定义(dngy)：确定被测对象的量值为目的的全部确定被测对象的量值为目的的全部(qunb)操作操作传感器、检测仪器、检测装置、检测系统传感器、检测仪器、检测装置、检测系统全部操作全部操作：检测过程：检测过程：信号采集、信号处理、信号显示、信号输出信号采集、信号处理、信号显示、信号输出检测器具：检测器具：被测信息被测信息：物理量（光、电、力、热、磁、声、物理量（光、电、力、热、磁、声、）被测对象被测对象：宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体）化学量（化学量（PH、成份、成份）生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、）1.2 检测检测(jin c)的

46、基本概念的基本概念物理量、化学量实验比较过程测量因素测量因素：对象、方法、设备：对象、方法、设备第65页/共112页第六十六页，共113页。工业检测技术涉及工业检测技术涉及工业检测技术涉及工业检测技术涉及(shj)(shj)的内容的内容的内容的内容 ：热工量：热工量：热工量：热工量：温度温度温度温度t t（、KK、）例：例：例：例：0 0 等于等于等于等于32 32 ，20 20 等于等于等于等于68 68 ，100 100 等于等于等于等于212 212 压压压压力力力力（压压压压强强强强）p p（PaPa）、压压压压差差差差 p p、真真真真空空空空度度度度、流流流流量量量量q q（t t

47、、m m 3 3）、流流流流速速速速v v（m/sm/s）、物位、液位）、物位、液位）、物位、液位）、物位、液位h h（mm）机械量：机械量：机械量：机械量：直直直直线线线线位位位位移移移移x x（mm）、角角角角位位位位移移移移、速速速速度度度度、加加加加速速速速度度度度a a（m/s2m/s2）、转转转转速速速速n n（r/minr/min）、应应应应变变变变 （m/m m/m）、力力力力矩矩矩矩T T（NmNm）、振振振振动动动动、噪噪噪噪声声声声(zoshng)(zoshng)、质量（重量）、质量（重量）、质量（重量）、质量（重量）mm（kgkg、t t）几何量几何量几何量几何量 长度

48、、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、材料缺陷等硬度、材料缺陷等硬度、材料缺陷等硬度、材料缺陷等第66页/共112页第六十七页，共113页。工业工业工业工业(gngy)(gngy)检测涉及的内容检测涉及的内容检测涉及的内容检测涉及的内容（续）（续）（续）（续）物体的性质和成分量：物体的性质和成分量：物体的性质和成分量：物体的性质和成分量：空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的空气的湿度（

49、绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色粘度、浊度、透明度、物体的颜色粘度、浊度、透明度、物体的颜色粘度、浊度、透明度、物体的颜色(yns)(yns)状态量：状态量：状态量：状态量：工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等

50、）温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）电工量（电工量（电工量（电工量（U U、I I、f f、R R、Z Z、E E、B B 在电工、电子等课程中在电工、电子等课程中在电工、电子等课程中在电工、电子等课程中讲授，大多数不属于本课程的范围。）讲授，大多数不属于本课程的范围。）讲授，大多数不属于本课程的范围。）讲授，大多数不属于本课程的范围。）第67页/共112页第六十八页，共113页。接接口口(ji ku)总总线线存储存储显示显示(xinsh)分析分析监控监控判断判断决策决策一般一般(ybn)构成：构成：信号检信号检出出 信号检信号检出出信号检信号检出出信号转信号转换换信号转信号转换换信号