杭电科大测试技术与信号处理教学大纲

教学大纲测试技术与信号处理课程英文名：

MeasurementandSignalProcessing学

分：3课内总学时：45开课学院：机械工程学院开课教研室：

课程编号：A010202课程类别：专业课课程性质：必修面向专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课/实践课/通识类选修课；课程性质是指必修/限选/任选一、课程的任务和目的测试技术与信号处理是机械设计制造及其自动化专业的一门技术基础课，课程的研究对象是机械工程测试中测试信号的描述、分析和处理，测量系统特性的基本评价方法，常用传感器、信号调理电路的工作原理，虚拟测试技术以及常见物理量的测量方法。通过本课程学习，培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握进行机械工程测试所需的基本知识和技能，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术测试技术问题打下基础。二、课程内容与基本要求1.测试技术绪论(1)学时2.

测试信号的描述与分析（12）学时学习并掌握常见信号的分类与描述方法。了解信号的分类方法，深入领会信号频谱的概念，掌握周期信号、瞬变非周期信号频域描述的数学方法，傅立叶变换的性质，几种典型信号的频谱。掌握相关分析的概念及应用；了解功率谱分析及其应用；了解小波变换基本概念。3.测试系统的基本特性（8）学时学习测试装置静、动态特性概念及分析方法。了解线性测试装置的静态特性、动态特性基本概念；领会测试装置动态特性的数学描述方法和实现不失真测试的条件；掌握一、二阶测试装置动态特性的传递函数、频率响应函数等分析方法和测试方法。4.常用的传感器（8）学时学习机械工程常用传感器的种类、原理及应用。了解机械工程中常用传感器的种类、工作原理、特性及应用；了解各传感器的典型测量电路；领会传感器选用原则；掌握电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器和压电式传感器的信号转换原理和应用。了解光纤传感器、超声波传感器、红外辐射检测等现代传感器的测量原理和应用。5.模拟信号处理（8）学时掌握模拟信号处理的原理与应用。学习常见信号调理、处理的工作原理及应用。掌握电桥的类型及直流、交流电桥的转换原理；掌握调制解调的基本概念、类型和工作原理，能够对调幅波进行频谱分析；了解滤波器的分类、理想滤波器和实际滤波器的基本参数，能够分析RC调谐式滤波器的基本特性。6.数字信号处理（5）学时初步了解数字信号处理基本概念。了解时域采样、混叠、采样定理、截断、泄漏、窗函数等数字信号处理基本概念及数字信号处理的基本步骤；领会采样定理的物理意义及应用。了解数字滤波器种类与算法，了解离散傅里叶变换算法和快速算法，了解离散小波变换。7.常见机械量的测量方法（3）学时在几何量的测量、位移的测量、应变应力的测量、机械振动测试、噪声测量、流体参量的测量和温度的测量几章中，有选择地了解其中的一至两章常见机械量的测量方法。三、实践环节及基本要求（6）学时1、金属箔式应变片与桥路性能测试（2）学时了解金属箔式应变片性能，单臂单桥、半桥、全桥的工作原理与性能的比较。2、滤波器的特性及电涡流式传感器性能测试（2）学时了解电涡流式传感器的原理及工作性能，了解无源和有源滤波器的类型、工作原理及应用，掌握滤波器特性的测试方法。3、机械振动系统的幅频特性、固有频率及阻尼比的测量（2）学时学会用测量、绘制单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线，学会根据幅频特性曲线确定系统的固有频率f0和阻尼比ξ。四、与各课程的联系先修课程：工程数学、大学物理、电工学、机械原理、材料力学、微机原理等。五、对学生能力培养的要求理论上掌握频谱分析方法，技术上掌握测试系统组成方法，对机械工程动态测试工作的基本问题有一个完整的概念，并能初步用来解决机械工程中常见参数的测试及其数据处理。六、学时分配总学时51，其中课堂教学45学时、实践环节6学时。1.测试技术绪论(1)学时2.测试信号的描述与分析（12）学时3.测试装置的基本特性（8）学时4.常用的传感器（8）学时5.模拟信号处理（8）学时6.数字信号处理（5）学时7、常见机械量的测量方法（3）学时七、教材与参考书1、教

材：《测试技术基础》，赵文礼，高等教育出版社，2009，“十一五”国家级规划教材。