《测试技术》教学大纲.docVIP

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《测试技术》教学大纲 大纲说明 课程代码:3325001 总学时:48学时(讲课38学时,实验10学时) 总学分:3学分 课程类别:学科基础课,必修 适用专业:机械设计制造及其自动化专业 预修要求:本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 一、课程的性质、目的、任务: 测试技术是进行科学研究、验证科学理论必本可少的技术。本课程是对理论知识的深化和补充,广博的理论性和丰富的实践性是本课程的特点。本课程是机械工程类专业必修的技术基础课之一。 本课程的教学目的是培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握静、动态测量和常用工程试验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问题打下基础。 本课程的基本任务是获取有用的信息,然后将其结果提供给观察者或输入给其他信息处理装置、控制系统。 二、课程教学的基本要求: 1、掌握信号的时域和频域的描述方法,建立明确的信号的频谱结构的概念;掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法,掌握数字信号分析中的一些基本概念。 2、掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试的条件,并能正确地运用于测试装置的分析和选择。掌握一阶、二阶线性系统特性及其测定方法。 3、了解常用传感器、常用信号调理电路和显示、记录仪器的工作原理和性能,并能够较正确地选用。 4、对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念,并能初步运用于机械工程中某些参量的测量和产品的试验。 三、教学方法和教学手段的建议: 1、本课程的学习中,特别要注意物理概念,建立关于动态测试工作的比较完整的概念。 2、本课程教学中应突出理论内容的物理意义和工程应用,可将机械设备的状态监测和故障诊断技术融合在课堂教学中。在主要内容讲解结束后,可考虑安排一次测试技术最新发展趋势(如转子系统运行状态监测及故障诊断技术)的课堂讨论,讨论内容涉及测试技术的基本理论和基本方法的应用。 3、本课程具有较强的实践性。学生必须参加必要的实验,从而受到应有的实验能力的训练,获得关于动态测试工作的完整概念,并初步具备处理实际测试工作的能力。实验学时应不少于8学时。实验大纲见附录。 4、建议本课程采用多媒体教学,并将内容尽可能利用Matlab进行演示。 四、大纲的使用说明: 本课程是一门机、电结合较紧密的课程,需要的知识面较广,涉及数学中的“积分变换”、“概率统计”知识;涉及物理中的电、磁、声及振动内容;涉及电工学中的“谐振”、“相敏检波”等典型电路。本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 大纲正文 第一章 绪论 学时:2学时(讲课2学时) 本章讲授要点: 1、理解测试技术的作用、任务、内容和特点 2、了解测试技术的发展概况 3、了解本课程的性质和学习要求 重点:测试系统的一般组成 难点:信号与信息、测量与测试的关系及区别 1、测试技术的作用和任务 2、测试系统的一般组成 3、测试技术的发展概况 4、课程的性质和学习要求 第二章 测量的基础知识 学时:2学时(讲课2学时) 本章讲授要点: 1、理解直接测量法与间接测量法、接触测量与非接触测量、直接比较测量法与替代测量法 2、掌握误差的定义、分类及表示方法,了解精度与不确定度间的关系 3、掌握测量结果的表达方式 重点:接触测量与非接触测量;误差分类及表示方法 难点:概率统计知识的运用 第一节 测量方法和测量装置 1、测量方法分类 2、测量装置及有关的术语 第二节 测量误差 1、定义 2、分类 3、表示方法 4、测量精度和不确定度 第三节 测量数据处理及测量结果的表达方式 1、某些概率统计学的概念 2、测量数据的概率分布 3、测量结果的表达方式 第三章 信号及其描述 学时:6学时(讲课6学时) 本章讲授要点: 1、理解信号的类型及其产生 2、理解周期信号、非周期信号及随机信号在时域、频域和幅值域中的描述及其特点 3、理解傅立叶变换的基本原理和主要性质 重点:信号的类型;频谱的概念 难点:傅立叶变换的基本原理 第一节 数据的分类 1、分类 2、时域与频域描述 第二节 周期信号与离散频谱 1、傅立叶级数的三角函数展开式 2、傅立叶级数的复指数函数展开式 3、周期信号的强度表述 第三节 瞬变非周期信号与连续频谱 1、傅立叶变换 2、傅立叶变换的主要性质 3、几种典型信号的频谱 第四节 随机信号 1、概述 2、随机信号的主要特征参数 3、样本参数、参数估计和统计采样误差 第四章 测试装置的基本特性 学时:6学时(讲课6学时) 本章讲授要点: 1、理解描述测试系统的灵敏度、线性度和

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