河工大测试技术教案

王桂梅老师授课教案河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容绪论、信号与系统初步授课学时2教学目的绪论、信号的概念教学重点测量的本质与前提、信号的定义教学难点信号与系统的关系教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§1绪论1.1测试技术的发展与研究的内容一、测量的发展二、测量的内涵及其科学性三、根据被测的物理量随时间变化的特性，可将它们总体地分成静态量和动态量。四、测试系统原理框图1.2测量的本质和基本前提一、测量的本质：采集和表达被测物理量；与标准作比较。二、测量的前提：被测的量必须有明确的定义；测量标准必须事先通过协议确定。1.3标准及其单位一、国际单位的基本量和基本单位二、SI基本单位的定义三、国际单位制的导出单位四、用基本单位表示的SI导出单位§2测试信号分析与处理2.1信号与测试系统讲授新内容进展信号的概念课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容信号的分析与处理授课学时2教学目的信号的定义与分类教学重点信号的分类教学难点教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§2测试信号分析与处理2.2信号描述2.2.1信号的定义1、信号是信号本身在其传输的起点到终点的过程中所携带的信息的物理表现。2、噪声的概念2.2.2信号的分类1、确定性信号和随机信号根据这种时域分类法可定义两大类信号：确定性信号和随机信号。确定性信号：可以用合适的数学模型或数学关系式来完整地描述或预测其随时间演变情形的信号。随机信号：具有不能被预测的特性且只能通过统计观察来加以描述的信号确定性信号又分为周期信号和非周期信号。非周期信号又可分成准周期信号和瞬态信号两类2、能量信号和功率信号3、连续信号和离散信号讲授新内容进展信号的分类课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容信号的分析与处理授课学时2教学目的信号的频域描述教学重点周期信号的频域描述教学难点教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§2测试信号分析与处理2.2信号描述2.2.3信号的时域与频域描述2.2.4周期信号的频域描述1、小结与讨论1)式中第一项a0/2为周期信号中的常值或直流分量；2)从第二项依次向下分别称信号的基波或一次谐波、二次谐波、三次谐波、……、n次谐波；3)将信号的角频率ωn作为横坐标，可分别画出信号幅值An和相角φn随频率ωn变化的图形，分别称之为信号的幅频谱和相频谱图。4)由于n为整数，各频率分量仅在nωn的频率处取值，因而得到的是关于幅值An和相角φn的离散谱线。周期信号的频谱是离散的!2、奇、偶函数的傅里叶系数计算特点3、傅里叶级数表达成指数函数的形式4、离散频谱的两个重要性质5、周期信号的频谱的特点讲授新内容进展周期信号的频谱、功率谱课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容信号的分析与处理授课学时2教学目的信号的频域描述教学重点非周期信号的频谱教学难点傅立叶变换的性质教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§2测试信号分析与处理2.2信号描述2.2.5周期信号的功率2.2.6非周期信号的频域描述傅立叶变换典型信号的傅立叶变换2.2.6非周期信号的频域描述傅立叶变换的性质δ函数的频谱、正余弦函数的频谱、阶跃函数的频谱、脉冲序列函数的频谱讲授新内容进展傅立叶变换的性质，δ函数、正余弦函数、阶跃函数、脉冲序列函数的频谱课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试系统特性分析授课学时2教学目的测试系统特性教学重点测量误差教学难点数字信号处理教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§2测试信号分析与处理2.3数字信号处理§3测试系统特性分析3.1概述3.2测量误差误差E是指示值与真值或准确值的差讲授新内容进展误差课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试系统特性分析授课学时2教学目的测试系统的静态特性教学重点测试系统的静态特性教学难点静态特性教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§3测试系统特性分析3.3测试系统的静态特性静态特性包括：1.重复性；2.漂移；3.误差；4.精确度；5.分辨率；6.线性度；7.非线性。讲授新内容进展测试系统的静态特性课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试系统特性分析授课学时2教学目的测试系统的动态特性教学重点测试系统的动态特性教学难点频率响应函数教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§3测试系统特性分析3.4测试系统的动态特性线性系统的数学描述传递函数频率响应函数（一）线性系统的数学描述；（二）用传递函数或频率响应函数描述系统的传递特性；（三）测试系统对典型激励的响应函数；（四）测试系统对任意输入的响应；（五）测试系统特性参数的实验测定；讲授新内容进展传递函数、频率响应函数课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试系统特性分析授课学时2教学目的精确测量条件、负载效应教学重点不失真测试条件教学难点不失真测试条件教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§3测试系统特性分析3.5测试系统精确测量的条件测试的任务：应用测试装置或系统来精确地复现被测的特征量或参数。完美的测试系统：时域上：精确地复制被测信号的波形，且在时间上没有任何的延时；频域上：系统的频率响应函数H(jω)应该满足条件H(jω)=K∠0º，亦即系统的放大倍数为一常数，相位为零。实际中：能够做到对幅值比（放大倍数）为常数；由于任何的测量都伴有时间上的滞后。在信号的频率范围上要同时实现接近于零的相位滞后几乎是不可能的。3.6测试系统的负载效应负载效应概念一阶系统的互联二阶系统的互联§4被测量的获取4.1被测量获取的基本概念4.2传感器的分类4.3电阻式传感器讲授新内容进展测试系统精确测量的条件课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容被测量的获取授课学时2教学目的传感器教学重点电容式传感器、电感式传感器、压电传感器教学难点电感式传感器教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§4被测量的获取4.7电容式传感器一、间隙变化型二、面积变化型三、介质变化型四、电容式传感器的测量处理电路4.6电感式传感器4.8压电传感器一、压电效应二、压电晶体（石英）原理、特性三、压电传感器的结构、串并联连接及应用讲授新内容进展传感器课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试信号的转换与调理授课学时2教学目的电桥教学重点直流电桥、交流电桥、变压器电桥教学难点交直流电桥的平衡条件、温度补偿教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§5测试信号的转换与调理5.1电桥直流电桥交流电桥变压器式电桥电桥使用中应注意的问题5.2调制与解调5.2.1幅值调制与解调5.2.2频率调制与解调频率调制原理频率调制的解调5.3滤波5.3.1概述5.3.2滤波器的一般特性理想滤波器实际滤波器的特征参数讲授新内容进展电桥课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容测试信号的转换与调理授课学时2教学目的滤波教学重点滤波器的一般特性教学难点实际滤波器的特征参数教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§5测试信号的转换与调理5.3.3滤波器类型低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器5.3.4滤波器的综合运用滤波器的串联滤波器的并联5.3.5其他种类的滤波5.4模拟/数字转换器5.4.1量化5.4.2A/D5.4.3抗混滤波器5.4.4数字/模拟转换器讲授新内容进展滤波器课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容信号的输出授课学时2教学目的信号的输出教学重点信号输出的形式、装置教学难点教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程5.4模拟/数字转换器§6信号输出6.1概述6.2信号输出的形式与分类讲授新内容进展课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容信号的输出、力及其导出量的测量授课学时2教学目的信号的输出、力及其导出量的测量教学重点信号输出的形式、装置教学难点教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§6信号输出6.3显示和指示类信号输出6.4记录类信号输出§7力及其导出量的测量7.1概述7.2基本测力方法7.3测力传感器7.4转矩测量讲授新内容进展信号输出课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容振动测量授课学时2教学目的振动测量教学重点测振传感器教学难点振动的电测法，受迫振动教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§8振动测量8.1概述8.2机械振动的电测法及测试系统的构成9.3单自由度系统的受迫振动8.4测振传感器8.5激振器8.6测振仪器的校准讲授新内容进展振动的测量课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容温度的测量、流量的测量授课学时2教学目的温度的测量、流量的测量教学重点温度传感器、流量测量方法教学难点不同的流量测量方法教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§9温度的测量9.1温标的定义9.2温标的复制9.3温度传感器§10流量的测量10.1流体的特征10.2不同的流量测量方法及仪器讲授新内容进展温度的测量、流量的测量课后总结河北工程大学教师授课教案学院（部）：机电学院教师姓名：王桂梅授课时间：课程名称测试技术授课专业班级机械授课内容煤矿主要设备测试技术授课学时2教学目的煤矿主要设备测试技术教学重点测试方法教学难点教具和媒体使用幻灯教学方法课堂讲授教学过程§11煤矿主要设备测试技术概述11.1矿用提升机的技术测试1、矿用提升机概述2