《工程測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學(xué)大綱編 碼：ME05038 Code : ME05038課程名稱：工程測(cè)試技術(shù) Course Title: Engineering Measurement Technology課程類別：專業(yè)核心 Course category: Core Courses in Specialty學(xué) 分：2 Credit(s): 2開(kāi)課單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程，以高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、

2、控制工程基礎(chǔ)等為前導(dǎo)課程，為后續(xù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)故障診斷等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)做好知識(shí)準(zhǔn)備。本課程主要內(nèi)容包括測(cè)試信號(hào)的分類及其描述和處理方法、測(cè)試系統(tǒng)的基本組成及其動(dòng)靜態(tài)特性的評(píng)價(jià)方法、常用傳感器原理、分類及應(yīng)用、信號(hào)分析與處理及機(jī)械工程領(lǐng)域常遇到的位移、速度、應(yīng)變等物理量的測(cè)量基本知識(shí)。學(xué)生需要了解常見(jiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的基本組成和測(cè)試方法，理解其測(cè)試原理、主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合，掌握信號(hào)的采集、變換及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理、提取特征參數(shù)等方法，為掌握和設(shè)計(jì)機(jī)械工程中的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、監(jiān)控及智能化系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生獲得工程測(cè)試技術(shù)相關(guān)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，初步具備獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)

3、的能力，鍛煉和提升分析解決復(fù)雜機(jī)械工程實(shí)際問(wèn)題、運(yùn)用相關(guān)工具與資料進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等多方面的能力。Course description: This course is one of the core courses in Specialized Education for students who major in Mechanical Design Manufacture and Automation. Led by Advanced Mathematics, Engineering Mathematics, Foundation of Control

4、0;Engineering, this course lays the foundation for the follow-up professional courses such as Computer Control Technology, Electromechanical system fault diagnosis, etc. The main contents include test signal classification and description and processing method, the basic component of testi

5、ng system and the dynamic, static performance evaluation method, the principle, classification and application of the commonly used sensor, signal analysis and processing and the basic knowledge of displacement, velocity and strain testing in the field of mechanical engineering. Students need to kno

6、w the basic components and testing methods of common dynamic testing system, and understand its testing principle, main features and application, grasp the signal acquisition, transformation and experimental data analysis and processing methods, extraction of feature parameters, etc. To lay the foun

7、dation for the grasp or design of automatic monitoring and intelligent system in mechanical engineering. Through this course, students can acquire the basic theories,the basic knowledge and the basic skills in Engineering Testing Technology. Have the initial ability of independent scientific experim

8、ents, foster and improve their abilities such as analyzing and solving complex practical engineering problems, utilizing the relevant tools and data to design the machining systems, and independent learning and independent innovation.2課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生具備以下能力：1. 具有解決復(fù)雜機(jī)械工程問(wèn)題所需的機(jī)械制造基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用能力（

9、畢業(yè)要求1.3）。2. 能夠根據(jù)所研究的對(duì)象，所需測(cè)試的參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，合理選用傳感器、測(cè)試儀器及裝置，提出解決復(fù)雜機(jī)械工程問(wèn)題所需的信號(hào)采集、分析和處理的可能方案，并通過(guò)文獻(xiàn)研究比較、分析方案的優(yōu)缺點(diǎn)。（畢業(yè)要求2.2）。3. 能夠應(yīng)用機(jī)械工程相關(guān)理論與方法，設(shè)計(jì)與搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與說(shuō)明，為后續(xù)的判斷決策提供科學(xué)合理的依據(jù)。（畢業(yè)要求4.2）。（二）基本教學(xué)內(nèi)容緒論教學(xué)目的：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解測(cè)試技術(shù)的基本內(nèi)容及任務(wù)、測(cè)試系統(tǒng)的組成、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要位置及其發(fā)展趨勢(shì)，明確本課程的學(xué)習(xí)目的與學(xué)習(xí)要求。相應(yīng)畢業(yè)要求：1.3教學(xué)內(nèi)容：1. 測(cè)試

10、的基本概念2. 測(cè)試技術(shù)的內(nèi)容和任務(wù)3. 測(cè)試系統(tǒng)的組成4. 測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)向 5. 課程的性質(zhì)、目的與學(xué)習(xí)要求。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)1學(xué)時(shí)第一章 信號(hào)分析基礎(chǔ)教學(xué)目的： 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握常用信號(hào)的分類、特征及其描述的方法，熟練掌握周期信號(hào)、非周期信號(hào)及隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域相關(guān)分析法及頻域頻譜分析法，借助于傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)、傅里葉變換及概率統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)等數(shù)學(xué)手段來(lái)了解信號(hào)的基本組成及特征，掌握信號(hào)分析的常用方法。教學(xué)重點(diǎn)：信號(hào)的分類及各信號(hào)的基本特征，信號(hào)分析的基本方法。教學(xué)難點(diǎn)：傅里葉變換及其主要性質(zhì)的靈活運(yùn)用，隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用。相應(yīng)畢業(yè)要求：1.3教學(xué)內(nèi)容：1. 了解信

11、號(hào)分類方法。2. 周期信號(hào)的特征及其頻譜分布特點(diǎn)。3 非周期信號(hào)的頻譜特征，傅里葉變換及其主要性質(zhì)的靈活運(yùn)用。4. 隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用，信號(hào)的相關(guān)分析及頻域描述。5.了解其它信號(hào)分析方法學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)第二章 測(cè)試裝置的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性教學(xué)目的： 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握測(cè)試裝置的基本組成、表征系統(tǒng)靜態(tài)特性的參數(shù)的計(jì)算（如靈敏度、非線性度、回程誤差等）及其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的求取，能正確理解測(cè)試裝置頻率響應(yīng)函數(shù)的物理意義，掌握系統(tǒng)不失真測(cè)試的條件并靈活運(yùn)用。教學(xué)重點(diǎn)：測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性教學(xué)難點(diǎn)：測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性相應(yīng)畢業(yè)要求：2.2教學(xué)內(nèi)容：1. 測(cè)試裝置的基本組

12、成及線性系統(tǒng)的特點(diǎn)。2. 測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)響應(yīng)特性及其分析計(jì)算。² 3. 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的求取及其分析計(jì)算。 4. 測(cè)試系統(tǒng)不失真測(cè)試的條件的判斷。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)。第三章 常用傳感器的轉(zhuǎn)換原理及應(yīng)用教學(xué)目的： 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生理解與掌握常用傳感器的轉(zhuǎn)換原理、主要類型及特點(diǎn)，根據(jù)其相應(yīng)的特點(diǎn)理解其應(yīng)用的場(chǎng)合及選用的原則，針對(duì)一些常見(jiàn)的被測(cè)量，能初步運(yùn)用這些基本規(guī)律合理選用傳感器的類型并構(gòu)建常用的測(cè)量電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的正確測(cè)量。教學(xué)重點(diǎn)：常用傳感器如電阻式、電容式、電感式等傳感器的轉(zhuǎn)換原理及基本使用方法。² 常用傳感器的具體應(yīng)用及分析計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：常

13、用傳感器的基本使用方法、具體應(yīng)用及分析計(jì)算。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.2、4.2教學(xué)內(nèi)容：1. 傳感器發(fā)展近況及其分類² 2. 電阻式傳感器的轉(zhuǎn)換原理、分類、主要特點(diǎn)及具體應(yīng)用。² 3. 電容式傳感器的轉(zhuǎn)換原理、分類、主要特點(diǎn)及具體應(yīng)用。² 4. 電感式傳感器的轉(zhuǎn)換原理、分類、主要特點(diǎn)及具體應(yīng)用。² 5. 磁電式、壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換原理、分類、主要特點(diǎn)及具體應(yīng)用。² 6. 磁敏式、熱敏式傳感器、光電傳感器的轉(zhuǎn)換原理、分類、主要特點(diǎn)及具體應(yīng)用。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)8學(xué)時(shí)，小班討論2學(xué)時(shí)。第四章 信號(hào)調(diào)理方法教學(xué)目的： 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解與掌握常用

14、的信號(hào)調(diào)理方法、調(diào)理方法的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。掌握電橋的概念、作用、轉(zhuǎn)換原理及其分析計(jì)算，掌握信號(hào)常用的調(diào)制類型及解調(diào)方法，理解信號(hào)調(diào)制及解調(diào)的作用和意義。了解濾波器的原理、類型及作用，掌握濾波器常用的分析計(jì)算方法。教學(xué)重點(diǎn)：常用的信號(hào)調(diào)理方法的基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用² 各種常用類型的電橋電路的分析和計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)制與解調(diào)的原理、方法及應(yīng)用。相應(yīng)畢業(yè)要求：1.3、2.2、4.2教學(xué)內(nèi)容：1. 電橋電路的組成、分類及基本應(yīng)用。² 2. 調(diào)制與解調(diào)的原理、方法、特點(diǎn)及應(yīng)用。² 3. 濾波器的原理、類型及主要的分析計(jì)算方法。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí)，小班討論2學(xué)時(shí)第

15、五章 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)教學(xué)目的：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解數(shù)字信號(hào)常用的分析方法、掌握振動(dòng)測(cè)試的基本方法及其注意事項(xiàng)，了解其他常見(jiàn)物理量的測(cè)量方法。教學(xué)重點(diǎn)：信號(hào)采集與離散傅里葉變換教學(xué)難點(diǎn)：離散傅里葉變換。相應(yīng)畢業(yè)要求：1.3、2.2、4.2教學(xué)內(nèi)容：1. 工程信號(hào)的常用采集方法。² 2. 信號(hào)頻譜分析方法的具體應(yīng)用。² 3. 振動(dòng)測(cè)試的基本方法及注意事項(xiàng)。 4. 其他常見(jiàn)物理量的測(cè)量方法。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)?？己朔绞奖菊n程考核采用閉卷考試的形式期評(píng)成績(jī)占比：1.平時(shí)成績(jī)一（考勤、作業(yè)、課堂討論）占30%2.平時(shí)成績(jī)二（實(shí)驗(yàn)）占20%3.期末考試成績(jī)（閉卷）占50%持續(xù)改進(jìn)方法1、采用先進(jìn)的教學(xué)手段、方法和教學(xué)理念。2、各章節(jié)布置一定量的習(xí)題。3、根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，期中安排一次隨堂測(cè)試。4、對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容安排小班討論課。5、課后對(duì)疑難問(wèn)題安排答疑。6、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。教材及參考書(shū)教材：機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 熊詩(shī)波、黃長(zhǎng)藝主編（第三版）.機(jī)械工業(yè)出版社.2013.11參考書(shū)：1、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) 祝海林主編. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2014.12、工程測(cè)試技