《工程測試技術》課程教學大綱

1、大學本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學大綱編 碼：ME05038 Code : ME05038課程名稱：工程測試技術 Course Title: Engineering Measurement Technology課程類別：專業(yè)核心 Course category: Core Courses in Specialty學 分：2 Credit(s): 2開課單位：機械與運載工程學院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：本課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)核心課程，以高等數(shù)學、工程數(shù)學、

2、控制工程基礎等為前導課程，為后續(xù)計算機控制技術、機電系統(tǒng)故障診斷等專業(yè)課程的學習做好知識準備。本課程主要內容包括測試信號的分類及其描述和處理方法、測試系統(tǒng)的基本組成及其動靜態(tài)特性的評價方法、常用傳感器原理、分類及應用、信號分析與處理及機械工程領域常遇到的位移、速度、應變等物理量的測量基本知識。學生需要了解常見動態(tài)測試系統(tǒng)的基本組成和測試方法，理解其測試原理、主要特點及應用場合，掌握信號的采集、變換及實驗數(shù)據分析和處理、提取特征參數(shù)等方法，為掌握和設計機械工程中的自動化監(jiān)測、監(jiān)控及智能化系統(tǒng)打下基礎。通過學習本課程，學生獲得工程測試技術相關的基本理論、基本知識和基本技能，初步具備獨立進行科學實驗

3、的能力，鍛煉和提升分析解決復雜機械工程實際問題、運用相關工具與資料進行系統(tǒng)設計、自主學習與創(chuàng)新等多方面的能力。Course description: This course is one of the core courses in Specialized Education for students who major in Mechanical Design Manufacture and Automation. Led by Advanced Mathematics, Engineering Mathematics, Foundation of Control

4、0;Engineering, this course lays the foundation for the follow-up professional courses such as Computer Control Technology, Electromechanical system fault diagnosis, etc. The main contents include test signal classification and description and processing method, the basic component of testi

5、ng system and the dynamic, static performance evaluation method, the principle, classification and application of the commonly used sensor, signal analysis and processing and the basic knowledge of displacement, velocity and strain testing in the field of mechanical engineering. Students need to kno

6、w the basic components and testing methods of common dynamic testing system, and understand its testing principle, main features and application, grasp the signal acquisition, transformation and experimental data analysis and processing methods, extraction of feature parameters, etc. To lay the foun

7、dation for the grasp or design of automatic monitoring and intelligent system in mechanical engineering. Through this course, students can acquire the basic theories,the basic knowledge and the basic skills in Engineering Testing Technology. Have the initial ability of independent scientific experim

8、ents, foster and improve their abilities such as analyzing and solving complex practical engineering problems, utilizing the relevant tools and data to design the machining systems, and independent learning and independent innovation.2課程內容（一）課程教學目標通過本課程的教學，使學生具備以下能力：1. 具有解決復雜機械工程問題所需的機械制造基礎知識及其應用能力（

9、畢業(yè)要求1.3）。2. 能夠根據所研究的對象，所需測試的參數(shù)進行實驗方案設計，合理選用傳感器、測試儀器及裝置，提出解決復雜機械工程問題所需的信號采集、分析和處理的可能方案，并通過文獻研究比較、分析方案的優(yōu)缺點。（畢業(yè)要求2.2）。3. 能夠應用機械工程相關理論與方法，設計與搭建實驗系統(tǒng)，開展相關實驗，并能夠對實驗結果進行分析與說明，為后續(xù)的判斷決策提供科學合理的依據。（畢業(yè)要求4.2）。（二）基本教學內容緒論教學目的：通過本章的學習，要求學生了解測試技術的基本內容及任務、測試系統(tǒng)的組成、在國民經濟中的重要位置及其發(fā)展趨勢，明確本課程的學習目的與學習要求。相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 測試

10、的基本概念2. 測試技術的內容和任務3. 測試系統(tǒng)的組成4. 測試技術的應用及發(fā)展動向 5. 課程的性質、目的與學習要求。學時分配：課堂教學1學時第一章 信號分析基礎教學目的： 通過本章的學習，掌握常用信號的分類、特征及其描述的方法，熟練掌握周期信號、非周期信號及隨機信號的時域相關分析法及頻域頻譜分析法，借助于傅里葉級數(shù)展開、傅里葉變換及概率統(tǒng)計特征參數(shù)等數(shù)學手段來了解信號的基本組成及特征，掌握信號分析的常用方法。教學重點：信號的分類及各信號的基本特征，信號分析的基本方法。教學難點：傅里葉變換及其主要性質的靈活運用，隨機信號的主要特征參數(shù)的計算及應用。相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 了解信

11、號分類方法。2. 周期信號的特征及其頻譜分布特點。3 非周期信號的頻譜特征，傅里葉變換及其主要性質的靈活運用。4. 隨機信號的主要特征參數(shù)的計算及應用，信號的相關分析及頻域描述。5.了解其它信號分析方法學時分配：課堂教學學時8學時第二章 測試裝置的靜、動態(tài)響應特性教學目的： 通過本章的學習，要求學生掌握測試裝置的基本組成、表征系統(tǒng)靜態(tài)特性的參數(shù)的計算（如靈敏度、非線性度、回程誤差等）及其動態(tài)響應特性的求取，能正確理解測試裝置頻率響應函數(shù)的物理意義，掌握系統(tǒng)不失真測試的條件并靈活運用。教學重點：測試系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性教學難點：測試系統(tǒng)的動態(tài)特性相應畢業(yè)要求：2.2教學內容：1. 測試裝置的基本組

12、成及線性系統(tǒng)的特點。2. 測試系統(tǒng)的靜態(tài)響應特性及其分析計算。² 3. 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性的求取及其分析計算。 4. 測試系統(tǒng)不失真測試的條件的判斷。學時分配：課堂教學2學時。第三章 常用傳感器的轉換原理及應用教學目的： 通過本章的學習，要求學生理解與掌握常用傳感器的轉換原理、主要類型及特點，根據其相應的特點理解其應用的場合及選用的原則，針對一些常見的被測量，能初步運用這些基本規(guī)律合理選用傳感器的類型并構建常用的測量電路，實現(xiàn)對被測量的正確測量。教學重點：常用傳感器如電阻式、電容式、電感式等傳感器的轉換原理及基本使用方法。² 常用傳感器的具體應用及分析計算。教學難點：常

13、用傳感器的基本使用方法、具體應用及分析計算。相應畢業(yè)要求：2.2、4.2教學內容：1. 傳感器發(fā)展近況及其分類² 2. 電阻式傳感器的轉換原理、分類、主要特點及具體應用。² 3. 電容式傳感器的轉換原理、分類、主要特點及具體應用。² 4. 電感式傳感器的轉換原理、分類、主要特點及具體應用。² 5. 磁電式、壓電式傳感器的轉換原理、分類、主要特點及具體應用。² 6. 磁敏式、熱敏式傳感器、光電傳感器的轉換原理、分類、主要特點及具體應用。學時分配：課堂教學8學時，小班討論2學時。第四章 信號調理方法教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解與掌握常用

14、的信號調理方法、調理方法的分類、特點及應用場合。掌握電橋的概念、作用、轉換原理及其分析計算，掌握信號常用的調制類型及解調方法，理解信號調制及解調的作用和意義。了解濾波器的原理、類型及作用，掌握濾波器常用的分析計算方法。教學重點：常用的信號調理方法的基本原理、特點及應用² 各種常用類型的電橋電路的分析和計算。教學難點：調制與解調的原理、方法及應用。相應畢業(yè)要求：1.3、2.2、4.2教學內容：1. 電橋電路的組成、分類及基本應用。² 2. 調制與解調的原理、方法、特點及應用。² 3. 濾波器的原理、類型及主要的分析計算方法。學時分配：課堂教學4學時，小班討論2學時第

15、五章 數(shù)字信號處理技術教學目的：通過本章的學習，要求學生了解數(shù)字信號常用的分析方法、掌握振動測試的基本方法及其注意事項，了解其他常見物理量的測量方法。教學重點：信號采集與離散傅里葉變換教學難點：離散傅里葉變換。相應畢業(yè)要求：1.3、2.2、4.2教學內容：1. 工程信號的常用采集方法。² 2. 信號頻譜分析方法的具體應用。² 3. 振動測試的基本方法及注意事項。 4. 其他常見物理量的測量方法。學時分配：課堂教學3學時?？己朔绞奖菊n程考核采用閉卷考試的形式期評成績占比：1.平時成績一（考勤、作業(yè)、課堂討論）占30%2.平時成績二（實驗）占20%3.期末考試成績（閉卷）占50%持續(xù)改進方法1、采用先進的教學手段、方法和教學理念。2、各章節(jié)布置一定量的習題。3、根據教學進度，期中安排一次隨堂測試。4、對重點、難點內容安排小班討論課。5、課后對疑難問題安排答疑。6、課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)。教材及參考書教材：機械工程測試技術基礎 熊詩波、黃長藝主編（第三版）.機械工業(yè)出版社.2013.11參考書：1、機械工程測試技術 祝海林主編. 機械工業(yè)出版社. 2014.12、工程測試技