《《工程测试技术》课程教学大纲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程测试技术》课程教学大纲（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1工工程程测测试试技技术术 课课程程教教学学大大纲纲英文名称 Mechanical Engineering Test Technology 一一、课课程程说说明明1 1. .课课程程的的性性质质测试技术是一门技术基础课。是一切工程技术人员从事工程设计、科学研究所必备的技术手段之一。2 2. .课课程程的的目目的的和和任任务务 测试技术的基本任务是研究如何获取、分析和处理工程中有用的信息， 学习本课程的目的在于培养学生能正确地确定测试方案，合理地选用测试装置，并初步掌握静、动态测量和工程试验所需的基本知识和技能，为进一步学习、进行科学研究和处理机械工程技术问题打下基础。3.3.适适应应专专业业机
2、械设计制造及其自动化，农业机械化与自动化，食品机械及食品工程4 4. .学学时时与与学学分分 46 学时， 2.5 学分5 5. .先先行行课课程程普通物理学、高等数学、概率论与数理统计、积分变换 、理论力学、材料力学、模拟电子电路、数字电子电路等。6.6.推荐教材推荐教材机械工程测试技术基础 黄长艺、严普强 主编 机械工业出版社2001 年参考书目：1)冯凯昉主编 .工程测试技术 .西安：西北工业大学出版社，20032）陈花玲主编 .机械工程测试技术 .北京：机械工业出版社，20023）吴正毅主编 .测试技术与测试信号处理 .北京：清华大学出版社，200127. .主要教学方法与手段主要教学
3、方法与手段本课程理论艰深、实践性很强。在教学过程中应密切联系实际，加强实验，注重物理概念训练。学生必须参加必要的实验，才能受到应有的操作技能的训练，获得关于测试工作的完整概念，也只有这样，才能造就处理实际测试工作的能力。教学应以课堂讲授为主，为使学生在较少的学时内获取更多的信息，教学中应辅之以多媒体、电视教学片及各类传感器、测试仪器、测试装置等实物。为培养学生的操作技能，本课程共开设实验课8 学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备参见工程测试技术 课程实验教学大纲8.8.考核方式考核方式闭卷考试，考试成绩占总成绩 80，作业质量及数量占总成绩 15，实验占总成绩 5%。9.9.课外自学要求课外
4、自学要求1)课前按课程进度表预习将讲授的课程内容，2）课后温习课堂讲授内容，3）每次实验前，应预习实验指导书，属设计（综合）性实验的，应拟定出实验方案，4)独立完成作业及实验报告。二二. .教学基本要求和能力培养要求教学基本要求和能力培养要求1 1. .教教学学的的基基本本要要求求 学生按本大纲学完本课程后应对大纲规定的全部内容有系统的了解，并着重掌握以下几方面的知识：1）熟悉信号的时域和频域描述方法，建立信号的频谱结构概念；了解随机信号的相关分析和谱估计的理论。2）掌握测试装置静态特性和动态特性的描述方法，动态特性的计3算法和实验测定法，根据测试装置的特性正确选择测试装置。3）了解各类传感器
5、的工作原理和性能，了解常用显示记录仪器的原理和使用方法。4）了解各种典型物理量的测试方法。2 2. . 通过学习本课程，学生应具备以下能力通过学习本课程，学生应具备以下能力基本掌握有关机械量测试技术的基础知识、基本概念、基本原理和测试方法，具备运用测试方法、使用测试仪器及分析与处理数据的能力。三三. .课程教学内容（标注课程教学内容（标注号内容为选学内容）号内容为选学内容）绪绪 论论主要介绍测试技术的任务；测试技术的现状与发展；本学科的知识体系及与其他学科的关系；测试系统的组成以及系统各环节的作用。第第一一章章 信信号号及及其其描描述述1.教学内容信号的分类；信号的时域、频域、幅值域描述；周期
6、信号的三角函数展开及频谱图；周期信号的复指数函数展开及频谱图；非周期函数的展开及频谱图；傅立叶变换的主要性质；矩形函数、函数、三角函数的频谱；各态历经随机信号的概念；随机信号的主要特征参数。 2.基本要求掌握周期信号、非周期信号的展开方法；熟悉周期信号、非周期信号的频谱特征及函数、傅立叶变换的基本性质；掌握描述随机信号的主要特征参数；深刻理解信号的时域、频域、幅值域描述；了解矩形函数、函数、三角函数的频谱特征。3.重点信号的时域、频域描述；周期信号、非周期信号的展开方法；傅立叶变换的基本性质；函数的基本性质。44.难点信号时域、频域、幅值域描述的概念及频谱分析方法。第二章第二章 测试装置的基本
7、特性测试装置的基本特性1.教学内容线性系统的概念及其主要性质；测试装置的静、动态特性；一阶、二阶系统的特性；测试装置对任意输入的响应；测试装置动态特性的测试。2.基本要求掌握线性系统的主要性质；掌握测试装置静态特性和动态特性的描述方法、动态特性的计算法和实验测定法；掌握一阶、二阶系统的基本特性及主要特性参数；掌握串联、并联环节传递函数、频率响应函数的计算；了解卷积积分计算法；掌握实现不失真测试的条件；熟悉测试装置动态特性测试的基本方法。3.重点“频率响应函数 ”的概念；幅频、相频图；一阶、二阶系统的基本特性及主要特性参数；测试装置动态特性测试的频谱响应法及阶跃响应法。4.难点传递函数、频率响应
8、函数的概念；卷积积分概念及计算。第三章第三章 常常用用传传感感器器1.教学内容传感器在工程测试中所起的作用；传感器的类别；电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、热电式传感器、霍尔式传感器、光纤式传感器等的工作原理、特点及应用；传感器选用的基本原则。52.基本要求了解电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、热电式传感器、霍尔式传感器、光纤式传感器等的变换原理；掌握以上传感器的工作特性、主要应用及选用的基本原则。3.重点传感器的变换原理、工作特性及应用。4.难点传感器的变换原理。第四章第四章 信号调理、处理和
9、记录信号调理、处理和记录1.教学内容电桥电路的类型；交、直流电桥的工作特性；相敏检波器及工作原理；调制与解调的概念；调制与解调器的类型；调制与解调典型电路的工作原理； 滤波器的类别 ；理想滤波器的特性； RC 滤波器、恒带宽滤波器、开关电容滤波器的基本特性； 磁电式指示机构、光线示波器、伺服式记录仪、阴极射线管磁带记录仪的工作原理与应用；波形存贮记录仪的应用。2.基本要求了解电桥电路的类型；掌握交、直流电桥的工作特性；理解调制、解调的概念及典型电路的工作原理；了解磁电式指示机构、光线示波器、伺服式记录仪、阴极射线管、磁带记录仪的工作原理与应用。3.重点交、直流电桥的工作特性 与应用。4.难点调
10、制、解调的概念；相敏检波器、磁带记录仪的工作原理。6第五章第五章 信号处理初步信号处理初步1.教学内容模拟信号、数字信号处理的基本方法；数字信号处理的基本步骤；信号数字化中出现的问题及解决方法；混叠的概念；采样定理；窗函数概念；常用窗函数；相关分析的概念；自相关函数概念及应用；互相关函数概念及应用；功率谱的概念；自功率谱密度函数概念及应用；互谱密度函数概念及应用。 2.基本要求了解数字信号处理的基本步骤、数字化中出现的问题及解决方法；深刻了解混叠、泄漏概念；掌握采样定理的应用；了解自相关函数、互相关函数、功率谱、自功率谱密度函数的概念；掌握自相关函数、互相关函数、功率谱、自功率谱密度函数的应用
11、。3.重点数字化中出现的问题及解决方法；采样定理；相关分析的应用。4.难点混叠、泄漏、自相关函数、互相关函数、功率谱、自功率谱密度函数的概念。第六章第六章 位移的测量位移的测量1.教学内容位移测量的基本方法；光图象位移传感器、干涉式位移传感器、光栅式位移 传感器、旋转变压器式 位移 传感器、微动同步器式位移传感器的工作原理、特点及应用。2.基本要求了解上述位移传感器的工作原理，能正确的选用这些 类别的 传感器进行位移测量。73.重点位移传感器的工作特性及应用。4.难点光栅位移传感器的工作原理。第第七七章章 振振动动测测量量1.教学内容单自由度振动系统的基本理论；振动的激励方式与设备；振动测量方
12、法及测振传感器；振动的分析方法与仪器；振动装置的校准。2.基本要求掌握单自由度振动的基本理论、常用振动传感器的工作原理及选用原则、振动测量的一般方法；了解常用振动激励设备的类型及工作原理、振动装置的校准方法。3.重点 振动的典型测量方法。4.难点振动的基本理论；振动参数的估计。第八章第八章 应力、力和扭矩的测量应力、力和扭矩的测量1.教学内容应变仪的电桥特性；单向、平面应力状态下应力测量时应变片的布置与组桥；测量典型载荷时应变片的布置和组桥；空间力系的测量方法；应变式拉压力传感器、压电式测力传感器、差动变压器式 测力 传感器、压磁式 测力传感器及电阻应变式扭矩传感器、相位差式扭矩传感器、压磁式
13、 扭矩传感器的工作原理、特点及应用；应变式扭矩传感器信号的传输方式；机械标定的概念、作用；静、动态电阻应变仪的结构及应用；应变式拉压力传感器的工程应用例。82.基本要求熟练掌握应变仪的电桥特性；掌握单向、平面应力状态下应力测量时应变片的布置与组桥；了解空间力系测力装置的工作原理；了解应变式拉压力传感器、压电式测力传感器、差动变压器式 测力 传感器、压磁式 测力传感器及电阻应变式扭矩传感器、相位差式扭矩传感器、压磁式 扭矩传感器的工作原理并熟悉它们的特点及应用方法。3.重点测量典型载荷时应变片的布置和组桥；应力测量时应变片的布置与组桥； 扭矩 传感器的工作原理及应用方法。4.难点测量典型载荷时应
14、变片的布置和组桥。第九章第九章 流体参数测量流体参数测量1.教学内容流体的基本参数；弹性式压力敏感元件的类型及工作原理（悬链膜片应变筒式、平膜片式） ；应变式压力传感器、压阻式压力传感器、压电式压力传感器的工作原理和特性；霍尔式压力变送器、力平衡式压力变送器及电容式差压变送器的工作原理；压力测量系统的动态特性；压力测量装置的定度；差压式流量计、转子流量计、靶式流量计、涡轮流量计、椭圆齿轮式流量计、腰型流量计的工作原理；流量计的定度。 2.基本要求了解弹性式压力敏感元件的类型及工作原理；了解上述原理传感器、流量计的工作原理并掌握它们的应用方法；了解压力测量系统的动态特性的分析方法；掌握流量测量系统的定度方法。3.重点9上述压力测量传感器、流量计的工作压原理及应用。4.难点弹性平膜片应力应变分析。四四. .学时分配学时分配 械工程测试技术程教学时数分配表教学环节 时数 课程内容讲课实验习题讨论小计绪 论22第一章 信号及其描述628第二章 测量装置的基本特性66第三章 常用传感器426第四章 信号调理、处理和记录66第五章 信号处理初步426第六章 位移测量22第七章 振动的测试 426第八章 应变、力和转矩的测量22第九章流体参数测量44合 计（不含带*号的选学内容）3884610
