机械工程测试技术教学大纲(2011版本)

《测试技术》教学大纲

课程编号：S062006 课程类型：专业必修课

课程名称：测试技术英文名称：Test Technology

学分： 2.5 适用专业：机械设计制造及其自动化

第一部分大纲说明

一、课程的性质、目的和任务

测试技术课程是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课，其研究对象是机械工程中常见动态物理量的测试问题，着重介绍测试技术的基本原理、方法、系统组成，以及对测试信号的分析和数据处理方法，能够对机械工程测试中应用较多的振动、位移、力、温度、噪声等物理量进行测试和处理。通过本课程的学习，使学生掌握机械动态测试及信号分析的基本原理和方法，初步具备独立进行机械工程中常见参量测量的能力，即根据所研究对象，进行实验方案设计，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握信号采集、传输、变换及实验数据处理的基本原理和实验方法。

二、课程的基本要求

1、知识要求：

1）熟悉信号的时域和频域描述方法，建立信号的频谱结构概念；了解随机信号的相关分析和谱估计的理论。

2）掌握测试装置静态特性和动态特性的描述方法，动态特性的计算法和实验测定法，根据测试装置的特性正确选择测试装置。

3）了解各类传感器的工作原理和性能，了解常用显示记录仪器的原理和使用方法。

4）了解各种典型物理量的测试方法。

2、能力要求：

基本掌握有关机械量测试技术的基础知识、基本概念、基本原理和测试方法，具备运用测试方法、使用测试仪器及分析与处理数据的能力。

三、本课程与相关课程的联系

测试技术是机电一体化技术的重要组成部分，是机械、电子、计算机有机结合的中间环节。体现了基础知识和科研新成果及发展新动向的密切结合。本课程涉及知识面较大，学习本课之前，应已修电子技术基础、微机原理、概率论与随机过程、机械控制工程基础等课程。

四、学时分配

本课程学分为2.5学分，建议开设46学时（在保证学分的前提下可以微调）。

五、教材与参考书

教材：«机械工程测试技术基础» 熊诗波主编机械工业出版社第三版 2006年6月参考书：«测试与传感技术» 侯国章编著哈尔滨工业大学出版社，第一版

«工程测试与信息处理» 卢文祥主编华中理工大学出版社第二版

«机械工程测试技术基础» 黄长艺主编机械工业出版社第二版

六、教学方法与手段建议

本课程理论艰深、实践性很强。在教学过程中应密切联系实际，加强实验，注重物理概念训练。学生必须参加必要的实验，才能受到应有的操作技能的训练，获得关于测试工作的完整概念，也只有这样，才能造就处理实际测试工作的能力。

教学应以课堂讲授为主，为使学生在较少的学时内获取更多的信息，教学中应辅之以多媒体及各类传感器、测试仪器、测试装置等实物。为培养学生的操作技能，本课程共开设实验课6学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备参见《测试技术》课程实验教学大纲。七、课程考核方式与成绩评定办法

本课程是考查课，采用开卷方式考试，考试成绩占总成绩70％，实验成绩占总成绩30%。并结合作业和实验等教学环节的情况进行综合评定。

平时成绩（作业和出勤情况）＋实验成绩30％＋期末考试成绩70％＝学期课程总成绩

八、其它

1、课前按课程进度表预习将讲授的课程内容，

2、课后温习课堂讲授内容，

3、每次实验前，应预习实验指导书，属设计（综合）性实验的，应拟定出实验方案，

4、独立完成作业及实验报告。

第二部分课程内容大纲

第一章绪论（2学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：测试工作的含义、范围及测试技术在机械工程中的应用。

2、掌握：测试、信息、信号的概念。

3、熟悉：测试系统的组成及特点。

二、教学内容及要求：

测试系统的组成及特点；测试工作的含义、范围；测试技术在机械工程中的应用；测试技术的发展。

第二章测试信号及其描述（7学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：信号的分类以及随机信号的特性参数。

2、掌握：周期信号及离散频谱、非周期信号及连续频谱。

3、熟悉：傅立叶变换的基本性质。

二、教学内容及要求：

周期信号及离散频谱；非周期信号及连续频谱；随机信号；时域与频域特征参数的描述方法；傅立叶级数与傅立叶积分。

第三章测量装置的基本特性（5学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：测量装置的性能指标。

2、掌握：测量装置的静态特性。

3、熟悉：测量装置的动态特性。

二、教学内容及要求：

概述；测量装置的静态特性；测量装置的动态特性。

第四章常用传感器及变换原理（5学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：传感器的发展及研究的热点。

2、掌握：常用传感器的变换原理。

3、熟悉：传感器在机械工程中的应用。

二、教学内容及要求：

概述；参量型传感器工作原理、特性参数、适用场合及使用方法；发电型传感器工作原理、特性参数、适用场合及使用方法；其它类型传感器工作原理、特性参数、适用场合及使用方法。

第五章力学参数的测量（7学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：力学参数尤其是应变的测量方法。

2、掌握：应力、应变的测量原理及方法。

3、熟悉：应力应变测量系统的组成。

二、教学内容及要求：

概述；应力应变的测量系统的组成；力和扭矩的测量的工作原理、使用方法。

第六章模拟信号的转换与处理（7学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：信号的调制与解调。

2、掌握：电桥的原理及平衡条件。

3、熟悉：信号的滤波原理。

二、教学内容及要求：

信号的调制与解调；电桥；信号滤波。

第七章记录及分析仪器（1学时）

一、本章的教学目的和要求：

1、了解：记录及分析仪器的工作原理。