《工程测试技术》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME05038 Code : ME05038课程名称：工程测试技术 Course Title: Engineering Measurement Technology课程类别：专业核心 Course category: Core Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课程，以高等数学、工程数学、

2、控制工程基础等为前导课程，为后续计算机控制技术、机电系统故障诊断等专业课程的学习做好知识准备。本课程主要内容包括测试信号的分类及其描述和处理方法、测试系统的基本组成及其动静态特性的评价方法、常用传感器原理、分类及应用、信号分析与处理及机械工程领域常遇到的位移、速度、应变等物理量的测量基本知识。学生需要了解常见动态测试系统的基本组成和测试方法，理解其测试原理、主要特点及应用场合，掌握信号的采集、变换及实验数据分析和处理、提取特征参数等方法，为掌握和设计机械工程中的自动化监测、监控及智能化系统打下基础。通过学习本课程，学生获得工程测试技术相关的基本理论、基本知识和基本技能，初步具备独立进行科学实验

3、的能力，锻炼和提升分析解决复杂机械工程实际问题、运用相关工具与资料进行系统设计、自主学习与创新等多方面的能力。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课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1. 具有解决复杂机械工程问题所需的机械制造基础知识及其应用能力（

9、毕业要求1.3）。2. 能够根据所研究的对象，所需测试的参数进行实验方案设计，合理选用传感器、测试仪器及装置，提出解决复杂机械工程问题所需的信号采集、分析和处理的可能方案，并通过文献研究比较、分析方案的优缺点。（毕业要求2.2）。3. 能够应用机械工程相关理论与方法，设计与搭建实验系统，开展相关实验，并能够对实验结果进行分析与说明，为后续的判断决策提供科学合理的依据。（毕业要求4.2）。（二）基本教学内容绪论教学目的：通过本章的学习，要求学生了解测试技术的基本内容及任务、测试系统的组成、在国民经济中的重要位置及其发展趋势，明确本课程的学习目的与学习要求。相应毕业要求：1.3教学内容：1. 测试

10、的基本概念2. 测试技术的内容和任务3. 测试系统的组成4. 测试技术的应用及发展动向 5. 课程的性质、目的与学习要求。学时分配：课堂教学1学时第一章 信号分析基础教学目的： 通过本章的学习，掌握常用信号的分类、特征及其描述的方法，熟练掌握周期信号、非周期信号及随机信号的时域相关分析法及频域频谱分析法，借助于傅里叶级数展开、傅里叶变换及概率统计特征参数等数学手段来了解信号的基本组成及特征，掌握信号分析的常用方法。教学重点：信号的分类及各信号的基本特征，信号分析的基本方法。教学难点：傅里叶变换及其主要性质的灵活运用，随机信号的主要特征参数的计算及应用。相应毕业要求：1.3教学内容：1. 了解信

11、号分类方法。2. 周期信号的特征及其频谱分布特点。3 非周期信号的频谱特征，傅里叶变换及其主要性质的灵活运用。4. 随机信号的主要特征参数的计算及应用，信号的相关分析及频域描述。5.了解其它信号分析方法学时分配：课堂教学学时8学时第二章 测试装置的静、动态响应特性教学目的： 通过本章的学习，要求学生掌握测试装置的基本组成、表征系统静态特性的参数的计算（如灵敏度、非线性度、回程误差等）及其动态响应特性的求取，能正确理解测试装置频率响应函数的物理意义，掌握系统不失真测试的条件并灵活运用。教学重点：测试系统的动、静态特性教学难点：测试系统的动态特性相应毕业要求：2.2教学内容：1. 测试装置的基本组

12、成及线性系统的特点。2. 测试系统的静态响应特性及其分析计算。² 3. 测试系统的动态响应特性的求取及其分析计算。 4. 测试系统不失真测试的条件的判断。学时分配：课堂教学2学时。第三章 常用传感器的转换原理及应用教学目的： 通过本章的学习，要求学生理解与掌握常用传感器的转换原理、主要类型及特点，根据其相应的特点理解其应用的场合及选用的原则，针对一些常见的被测量，能初步运用这些基本规律合理选用传感器的类型并构建常用的测量电路，实现对被测量的正确测量。教学重点：常用传感器如电阻式、电容式、电感式等传感器的转换原理及基本使用方法。² 常用传感器的具体应用及分析计算。教学难点：常

13、用传感器的基本使用方法、具体应用及分析计算。相应毕业要求：2.2、4.2教学内容：1. 传感器发展近况及其分类² 2. 电阻式传感器的转换原理、分类、主要特点及具体应用。² 3. 电容式传感器的转换原理、分类、主要特点及具体应用。² 4. 电感式传感器的转换原理、分类、主要特点及具体应用。² 5. 磁电式、压电式传感器的转换原理、分类、主要特点及具体应用。² 6. 磁敏式、热敏式传感器、光电传感器的转换原理、分类、主要特点及具体应用。学时分配：课堂教学8学时，小班讨论2学时。第四章 信号调理方法教学目的： 通过本章的学习，要求学生了解与掌握常用

14、的信号调理方法、调理方法的分类、特点及应用场合。掌握电桥的概念、作用、转换原理及其分析计算，掌握信号常用的调制类型及解调方法，理解信号调制及解调的作用和意义。了解滤波器的原理、类型及作用，掌握滤波器常用的分析计算方法。教学重点：常用的信号调理方法的基本原理、特点及应用² 各种常用类型的电桥电路的分析和计算。教学难点：调制与解调的原理、方法及应用。相应毕业要求：1.3、2.2、4.2教学内容：1. 电桥电路的组成、分类及基本应用。² 2. 调制与解调的原理、方法、特点及应用。² 3. 滤波器的原理、类型及主要的分析计算方法。学时分配：课堂教学4学时，小班讨论2学时第

15、五章 数字信号处理技术教学目的：通过本章的学习，要求学生了解数字信号常用的分析方法、掌握振动测试的基本方法及其注意事项，了解其他常见物理量的测量方法。教学重点：信号采集与离散傅里叶变换教学难点：离散傅里叶变换。相应毕业要求：1.3、2.2、4.2教学内容：1. 工程信号的常用采集方法。² 2. 信号频谱分析方法的具体应用。² 3. 振动测试的基本方法及注意事项。 4. 其他常见物理量的测量方法。学时分配：课堂教学3学时。考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、作业、课堂讨论）占30%2.平时成绩二（实验）占20%3.期末考试成绩（闭卷）占50%持续改进方法1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。2、各章节布置一定量的习题。3、根据教学进度，期中安排一次随堂测试。4、对重点、难点内容安排小班讨论课。5、课后对疑难问题安排答疑。6、课程设计等实践教学环节。教材及参考书教材：机械工程测试技术基础 熊诗波、黄长艺主编（第三版）.机械工业出版社.2013.11参考书：1、机械工程测试技术 祝海林主编. 机械工业出版社. 2014.12、工程测试技