工程测试与信息处理教学大纲

工程测试与信息处理

ENGINEERING TESTING AND SIGNAL PROCESSING

课程代码：5320402

学时数：40（理论32/实验8）学分数：2

课程类别：专业基础课开课学期：5

适用专业：机械设计制造及其自动化开课单位：机电工程系

先修课程：概率论及数理统计、控制工程基础、电工技术、电子技术、大学物理、材料力学后续课程：机电传动控制、机电一体化概论、数控技术基础等

编写日期： 2008年6月15日

一、课程性质和目的

课程性质：本课程为机械设计制造及其自动化本科专业的一门专业基础课程。

目的：通过本课程的学习，使学生掌握传感器测量原理、测量信号处理方法和计算机测量系统等方面的基础知识，并掌握温度、力、振动、噪声等常见物理量的测量和应用方法。初步具有综合利用测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力。

二、课程教学内容、学时分配和课程教学基本要求

绪论（ 2学时）

教学内容：

1.了解课程任务、性质和研究内容

2.了解测试技术的发展动态及其工程应用

基本要求：

重点：测试技术的研究内容、测试系统的组成

教学方法与手段建议：多媒体教学

学时分配： 2学时课堂教学

第一章信号分析基础（10学时）

教学内容：

1.了解信号的分类

2.掌握信号波形分析

3.掌握频谱分析

4.理解相关分析原理与应用

5.实验教学：波形合成与分解

基本要求：

重点：信号分析的主要方法，波形图、频谱图的含义

难点：示波器、频谱分析仪中读取测量信息。

教学方法与手段建议：多媒体结合仿真实验教学

学时分配：共10学时，8学时课堂教学，2学时实验教学

第二章常用传感器 (16学时)

教学内容：

1.掌握电阻式、电感式、电容式、压电式、光电、热电式、数字式传感器

2.了解其他传感器

3.实验教学：电阻应变式传感器、位移测量实验、转速、温度测量

基本要求:

重点：常用传感器的工作原理、测量电路、特性及应用

难点：数字式传感器工作原理、测量电路、特性及应用

教学方法与手段建议：案例教学、多媒体教学

学时分配：共16学时，10学时课堂教学，6学时实验教学

第三章测试系统特性（4学时）

教学内容：

1.了解测试系统基本组成

2.掌握测试系统的静态、动态特性

3.掌握不失真测量的条件

4.了解测试系统特性的评定方法

基本要求：

重点：测试系统的静态、动态特性，不失真测量的条件

难点：测试系统的动态特性，不失真测量的条件

教学方法与手段建议：多媒体结合仿真实验教学

学时分配：4学时课堂教学

第四章常见机械工程量的测试（6学时）

教学内容：

1.掌握应变与应力的测试方法和信号处理

2.掌握振动测试方法和信号处理

3.掌握噪声测试方法和信号处理

4.现场教学：机床应变、振动、噪声、温度测试

基本要求：

重点：振动、力、噪声等常见机械量的测试方法及测试系统的组成难点：测试信号特征信息的提取

教学方法与手段建议：现场教学

学时分配：共6学时，2学时课堂教学，4学时现场教学

第五章现代测试系统（2学时）

教学内容：

1.了解计算机测试系统的基本组成

2.了解总线技术

3.了解虚拟仪器

4.了解网络化测试仪器

基本要求：

难点：虚拟仪器

教学方法与手段建议：多媒体教学

学时分配：2学时课堂教学

三、各教学环节学时分配

四、本课程与其它课程的联系和分工

本课程的先修课程有《电工技术》、《电子技术》、《概率论与数理统计》、《控制工程基础》、《大学物理》、《材料力学》等，它们是学习本课程的基础。通过本课程的学习，使学生初步具有综合利用测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力。为今后学习《机电传动控制》、《机电一体化概论》、《数控技术基础》等课程以及毕业设计打下坚实的基础。

五、本课程的考核方式

综合成绩=闭卷考试成绩60%+平时成绩20%+实验（实测）20%

六、建议教材与教学参考书

建议教材：

卢文祥、杜润生.工程测试与信息处理.武汉:华中科技大学出版社，2005

教学参考书：

1、贾民平等.测试技术.北京:高等教育出版社，2001

2、黄长艺等.机械工程测试技术.北京:机械工业出版社,2001

七、课程简介

《工程测试与信息处理》是为机械设计制造及其自动化专业本科生开设的一门专业基础课，它以机械工程中常见机械量的电测法为出发点，研究测试技术基础理论及信号变换、测量、试验数据处理与分析等内容。包含信号分析基础、常用传感器测量原理及相应的测量电路、测试系统静动态特性及标定、常见机械工程量的测试方法等。通过学习使学生能根据测量实际要求设计合理的测试系统，能够对测试系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理，初步具有综合利用测试技术基础知识和技能来分析、解决工程实际问题的能力。

执笔人：赵华审核人：王平教学主任（院长）：

院学术委员会：院长：