《机械测试技术与信号处理》教学大纲（机械）

1、PAGE PAGE 8机械测试技术与信号处理课程简介课程编号1240452022课程名称机械测试技术与信号处理课程性质专业选修学 时32学 分2学时分配授课：24 实验：8 上机： 实践： 实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院机械工程学院更新时间适用专业机械设计制造及其自动化专业先修课程高等数学、大学物理、电工技术课程内容：机械测试技术与信号处理是机械设计制造及自动化专业的技术基础课，主要讲述有关测试技术的基础知识。本课程一方面讲述了测试技术的基础理论：测量误差与静态数据处理、信号的描述与分析处理方法、测试装置的基本特性等；另一方面从实际测试系统的组成

2、出发，重点讲述了有关常见物理量的测量方法，常用传感器及其接口技术，并介绍计算机技术在测试技术领域中的应用。着重阐明基本概念和基本应用技术。在教学过程中结合工程实际和实例进行理论教学，使学生认识到测试技术在工程领域中的重要地位，加深对本课程的重要性的认识。配合课堂教学，还安排了振动测量、噪声测量、压力测量和温度测量实验。使学生了解掌握测试技术的基本理论知识和测试系统的构成、设计及选用方法，并在动手能力方面得到必要的锻炼，为将来解决实际工程问题打下坚实的基础。Brief Introduction Code1240452022TitleTesting Technology of Mechanical

3、 and Signal Processing Course natureSpecially ElectiveSemester Hours32Credits2Semester Hour StructureLecture：24 Experiment：8 Computer Lab： Practice：Practice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Mechanical E

4、ngineeringDateforMechanical engineering and Automation ProfessionalsPrerequisiteHigher mathematics, University Physics, Electrical engineering technologyCourse Description: Mechanical testing technology and signal processing is the technology basic course of mechanical design, manufacturing and auto

5、mation, which is mainly about the basic knowledge of testing technology. This course on one hand tells the story of testing technology basic theory, measurement error and static data processing, signal description and analysis processing method, test device of the basic characteristics, etc. On the

6、other hand from actual test system based on the composition, it focuses on the common physical quantity measurement method, commonly used sensors and interface technology and it introduced the application of the computer technology in the field of testing technology. It focused on the basic concept

7、and basic application technology.It combination with the engineering practice and the oretical teaching examples in the process of teaching, it makes the students know the important position of test technology in engineering field and it deepen the students understanding of the importance of this co

8、urse . To cooperate with classroom teaching, it also arranged for vibration measurement and noise measurement, pressure measurement and the temperature measurement experiment. It makes students understand the basic theoretical knowledge of the testing technology and the composition of the text syste

9、m, design and selection methods, it also makes students get the necessary exercise in the beginning ability, laying a solid foundation to solve practical engineering problems for the future.机械测试技术与信号处理课程教学大纲课程编号1240452022课程名称机械测试技术与信号处理课程性质专业选修学 时32学 分2学时分配授课：24 实验：8 上机： 实践： 实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占30%

10、，期末成绩占70% 。开课学院机械工程学院更新时间适用专业机械设计制造及其自动化专业先修课程高等数学、大学物理、电工技术一、教学内容第一章 信号及其表述1.1信号的分类1.2 信号的描述1.3几种典型信号的频谱教学难点：信号的频谱分析及特征识别方法。教学重点：信号的特征及其数学描述。第二章 信号的分析与处理2.1信号的时域分析2.2信号的相关分析2.3信号的频域分析2.4数字信号处理基础教学难点：信号分析的数学方法及公式推导。教学重点：信号波形分析的相关原理和频谱分析与应用。第三章 测试系统的特性3.1 测试系统及其主要性质3.2测试系统的静态特性3.3测试系统的动态特性3.4测试系统在典型输

11、入下的响应3.5实现不失真测试的条件3.6 测试系统静态特性和动态特性的测定3.7 测量误差的基本概念教学难点：测试系统的误差及消除方法。教学重点：测试系统的特性、测试系统特性对测量结果的影响。第四章 常用传感器4.1 传感器概述4.2 传感器选用原则4.3电阻式传感器4.4电感式传感器4.5电容式传感器4.6 压电式传感器4.7 磁电式传感器4.8 光电式传感器4.9 新型传感器教学难点：常用传感器的接口电路及测量方案的误差评价。教学重点：传感器的作用与分类、工作原理及接口电路、常见物理量的测量方法。第五章 信号的调理与记录5.1 电桥5.2 信号的放大与隔离5.3 调制与解调5.4 滤波器

12、5.5 信号记录装置教学难点：电桥的组成及误差分析。教学重点：信号的调制与解调的原理和方法、滤波器的工作原理、常见电桥接线方法。第六章 现代测试系统6.1 计算机测试系统的基本组成6.2 总线技术6.3 虚拟仪器6.4 网络化测试仪器教学难点：计算机智能测试系统的组成。教学重点：计算机测试系统的基本组成和总线技术、虚拟仪器、网络化测试仪器。第七章 振动的测量7.1 振动的基础知识7.2 振动的激励与激振器7.3 振动测量与测振传感器教学难点：振动测试系统的组成及减小测量误差方法。教学重点：振动测试系统的组成、测振传感器的安装、振动的激励、振动的测量。第八章 噪声的测量8.1 噪声测量的主要参数

13、8.2 噪声的分析方法与评价8.3 噪声测量仪器8.4 噪声测量及其应用教学难点：减小噪声测量误差的方法。教学重点：噪声测量的方法、噪声的评价、常用噪声测量仪器。第九章 力、扭矩、压力的测量9.1 力的测量9.2 扭矩的测量9.3 压力的测量教学难点：测量典型载荷时应变片的布置和组桥。教学重点：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。第十章 温度的测量10.1 温度标准与测量方法10.2 热电偶温度计10.3 热电阻温度计教学难点：温度测试系统的组成及减小测量误差方法。教学重点：温度测量标准与方法、温度测试系统的组成、常用温度传感器的安装

14、和使用。第十一章 测量误差理论与数据处理11.1 测量误差的基本概念11.1 测量误差的影响及其消除11.1 数据处理的一般方法教学难点：消除测量误差的原理和方法。教学重点：数据处理方法、测量误差的概念、消除测量误差的方法。二、教学要求第一章 信号及其表述教学要求：了解信号测试技术的发展趋势与应用。掌握信号的分类和特点；熟悉信号的数学描述方法和典型信号的频谱分析技术。第二章 信号的分析与处理教学要求：掌握信号的时域分析方法；掌握信号的频域分析方法；掌握信号的相关分析方法；熟悉数字信号处理的数学基础知识及公式推导。第三章 测试系统的特性教学要求：熟悉测试系统的静态特性和动态特性及主要特性；掌握测

15、试系统静态特性和动态特性的测定方法；了解测量误差的基本概念；熟悉典型信号输入下的测试系统的在响应；掌握测试系统的误差及消除方法；熟悉测试系统的特性、测试系统特性对测量结果的影响。第四章 常用传感器教学要求：熟悉传感器的选用原则；掌握常用传感器的分类、工作原理及接口电路、常见物理量的测量方法；了解常用传感器的接口电路及测量方案的误差评价。第五章 信号的调理与记录教学要求：熟悉电桥的组成及误差分析；掌握信号的调制与解调的原理和方法、滤波器的工作原理、常见电桥接线方法。第六章 现代测试系统教学要求：熟悉计算机测试系统的基本组成；了解总线技术、虚拟仪器和网络化测试仪器；掌握计算机智能测试系统的组成和测

16、量方法。第七章 振动的测量教学要求：熟悉振动测试系统的组成和测量方法；掌握振动的激励和测量；熟悉测振传感器的安装方法；了解振动测试系统的误差分析方法。第八章 噪声的测量教学要求：熟悉噪声测量的方法和主要参数；掌握噪声的分析与评价方法；熟悉常用的噪声测量仪器及其应用；了解噪声的测量和评价方法。第九章 力、扭矩、压力的测量教学要求：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；掌握力和扭矩及压力的测试系统组成。第十章 温度的测量教学要求：掌握温度测量标准和测试系统组成；熟悉温度测量方法；了解常用温度传感器的安装和使用。第十一章 测量误差理论与数据处理教学要求：熟悉测量误差的基本概念；了解数据处理的一般方法；掌握影响测量误差的因素及其消