机械工程测试技术教学大纲

机械工程测试技术教学大纲TestingTechnologyofMechanicalEngineering一、课程基本信息学时：24（理论学时24）学分：1.5适用对象:机械电子工程专业考核方式：考试中文简介：该课程是机械电子工程专业的一门必修的专业基础课。它是建立在传感器技术、计算机技术、信息技术、信号分析与处理技术等基础之上的一门综合性技术，它主要研究机械参数动态测试各环节，如传感器、中间变换器、显示记录器的原理、动态特性评价及测试信号的初步分析与处理,涉及机械工程领域中的非电量电测技术和其他测试技术等知识，是工业生产与科学研究必不可少的重要的技术手段。二、教学目的与要求第一章绪论1.掌握测试、测量的基本概念；2.掌握测量的基础知识：量与量纲；法定计量单位；测量、测试、计量；量值的传递与计量器具检定；测量方法；测量装置；测量误差；测量精度；测量结果的表达；3.了解测试技术的发展动态；4.了解测试技术的应用情况。第二章信号及其描述1.了解信号分类方法；2.掌握信号的幅值域分析方法；3.掌握信号相关分析方法；4.掌握傅里叶级数及周期信号的频谱；5.掌握傅里叶变换及非周期信号的频谱。第三章测试装置的基本特性1.建立测试系统的概念；2.了解测试系统特性对测量结果的影响；3.了解测试系统特性的测量方法；4．掌握测试装置的静态和动态特性；5．了解精度设计、动态性能设计和可靠性设计的基本概念。第四章常用传感器与敏感元件1.了解传感器的分类；2.掌握常用传感器测量原理和选用原则；3.了解传感器测量电路。第五章信号的调理与记录1.掌握电桥、调制与解调、滤波器、放大器等基本调理环节的工作原理及应用；2.掌握测试信号的显示与记录；3.会选用有源滤波器的结构参数。第六章信号初步处理熟悉信号处理的概念和基本步骤；掌握信号相关分析方法；掌握信号的功率谱分析方法。第七章位移测量掌握常用位移传感器的结构、原理和特点；理解位移测量的实际应用。第八章应变、力与扭矩测量掌握应变、应力测量的原理以及布片和组桥的方法；了解常用测力传感器的原理和应用；了解常用的扭矩测量方法；学会针对构件的受力状态来设计测试方案。三、教学方法与手段本课程的教学方法与手段是注重教学改革，采用多媒体教学手段，增大课堂信息量，以提高课堂授课效率，保证本教学大纲顺利执行。在教学中要注意：课堂教学中应把握重点，使学生切实掌握机电传动控制基本方法；重视实践教学，通过实验巩固和验证所学理论，学会基本的电机控制技能；通过课内教学、课外作业、实验环节等，掌握必要的电机控制基本知识。四、教学内容及目标教学内容教学目标学时分配第一章绪论第一节测试技术概况了解1第二节测量的基础知识掌握1重点与难点:量值的传递与计量器具检定；测量方法。衡量学习是否达到目标的标准:掌握测试技术的基础知识。第二章信号及其描述信号的分类与描述掌握1周期信号与离散频谱掌握1瞬变非周期信号与连续频谱掌握随机信号掌握1重点与难点:信号的频域描述。衡量学习是否达到目标的标准:掌握信号及其描述方法。第三章测试装置的基本特性测量装置的静态特性掌握1测量装置的动态特性理解1测试装置对任意输入的响应理解1实现不失真测量的条件掌握1测量装置动态特性的测量了解1重点与难点:理解不失真测量的条件；测量装置频率响应特性的分析。衡量学习是否达到目标的标准:掌握测试装置的基本特性。第四章常用传感器与敏感元件常用传感器分类及选用原则掌握1电阻、电容与电感式传感器理解1磁电、压电与热电式传感器理解1光电传感器理解1光纤传感器理解1红外测试系统理解重点与难点:机械工程测试中常用传感器的工作原理。衡量学习是否达到目标的标准:掌握常用传感器的类型、基本原理和应用范围。第五章信号的调理与记录电桥掌握1调制与解调掌握1滤波器掌握1信号的放大掌握1测试信号的显示与记录掌握1重点与难点:1．电桥的平衡条件及输出特性分析；2．调制与解调的原理，实际滤波器的特性分析。衡量学习是否达到目标的标准:掌握信号的调理与记录。第六章信号初步处理数字信号处理的基本步骤掌握1相关分析及其应用理解1功率谱分析及其应用理解重点与难点:对采样、混叠、截断等基本概念的理解；输入、输出与测量装置特性在不同域下的关系。衡量学习是否达到目标的标准:掌握数字信号处理的基本步骤和常用方法。第七章位移测量位移传感器掌握1位移测量的应用理解重点与难点:掌握常用位移传感器的结构、原理和特点。衡量学习是否达到目标的标准:理解位移测量的实际应用。第八章应变、力与扭矩测量应变与应力测量掌握1力的测量理解扭矩的测量理解重点与难点:应变、应力、扭矩测量的原理以及布片和组桥的方法。衡量学习是否达到目标的标准:学会针对构件的受力状态来设计测试方案。五、推荐教材和教学参考资源1.教材熊诗波，黄长艺.机械工程测试技术基础（第3