12機械電子工程12現(xiàn)代測試技術(shù)授課計劃

1、201420015學年度 第二學期授 課 計 劃教學院: 機電工程學院 班 級:12機械電子工程1、2課程名稱: 現(xiàn)代測試技術(shù) 主講教師: 孫 川 輔導教師: 實驗教師:實際授課10 周總學時40學時講授34 學時實驗6學時校外教學（教學參觀）0 學時習題課0學時機動0 學時其它0學時教研室主任： 徐賜軍 教學院長： 徐慶華 2015年01月8日1 本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)現(xiàn)代測試技術(shù)是機械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。研究對象是機械工程中的各種物理量（特別是動態(tài)量）的測試及信息處理問題，主要包含了信息與信號分析基礎(chǔ)、信息獲取與轉(zhuǎn)換及傳輸、模擬與數(shù)字信號分析方法、信息技術(shù)的工程應用（位移、振

2、動、應變、應力、扭矩、壓力、速度、溫度和流量等物理量的測量），以及測試系統(tǒng)的設(shè)計。通過本課程的教學，應使學生掌握動態(tài)測試、信息與信號處理的基本知識，掌握各類傳感器的工作原理及基本結(jié)構(gòu)，掌握各種常用物理量的測試方法，了解智能化測試系統(tǒng)的原理，初步具備獨立進行科學實驗的能力，為掌握或設(shè)計機械工程中的自動化監(jiān)測、監(jiān)控以及智能化系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。本課程的特點是：本課程的教學以理論教學為主，教學學時數(shù)為48學時，其中理論教學時數(shù)為42學時，實驗教學時數(shù)為6學時。在學生學習的過程中，要求學生具有較好的電子學、微機原理、工程數(shù)學、控制工程基礎(chǔ)以及切削工藝學等學科的知識。本課程是一門能較好地培養(yǎng)學生動手能力的專業(yè)

3、課程，對于所學理論知識必須能聯(lián)系實際，解決實際生產(chǎn)過程中的傳感器、測試儀器及裝置的選用、安裝、維修等實際問題。本課程的指導思想是：通過本課程的學習要求學生掌握各類傳感器的工作原理及基本結(jié)構(gòu)，掌握信號的采集、傳輸、變換及實驗數(shù)據(jù)處理，誤差分析方法，提取特征參數(shù)等，使其具有一定的實踐能力。2教學內(nèi)容 課程內(nèi)容第一章 緒論(1學時)課程性質(zhì)、任務(wù)，測試與信息處理技術(shù)在機械工業(yè)技術(shù)改造及新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)中的作用。測試方法和測試系統(tǒng)的組成。測試、信息、信號的基本概念。測試、信息處理技術(shù)的發(fā)展概況。測量誤差的概念。第二章 信號描述及其分析(5學時)信號描述及其分類；周期信號與離散頻譜；傅里葉變換及非

4、周期信號的頻譜；數(shù)字信號處理簡介。第三章 測試系統(tǒng)的基本特性(4學時)測試裝置與線性系統(tǒng)；測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性；測試系統(tǒng)的動態(tài)特性；實現(xiàn)不失真測試的條件。第四章 常用傳感器原理及應用(12學時)傳感器概述；電阻式傳感器；電感式傳感器；電容式傳感器；壓電式傳感器；磁敏傳感器；光電式傳感器；光纖式傳感器；光柵式傳感器；熱敏式傳感器。第五章 信號的變換與處理(4學時)信號的放大；電橋；濾波器；調(diào)制與解調(diào)。第六章 隨機信號分析簡介(2學時)幅值域分析；相關(guān)分析；功率譜分析。 第七章 典型非電量的測量方法專題講座(2學時)位移測量；振動測量；應變、應力、扭矩測量；壓力測量；速度測量；溫度測量；流量測量。第

5、八章 智能傳感器專題講座(2學時)智能傳感器概述；智能模糊傳感器；智能人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳感器。第九章 虛擬儀器及工業(yè)應用專題講座(2學時)虛擬儀器概述；虛擬儀器硬件；虛擬儀器軟件；虛擬儀器應用。 實驗內(nèi)容本課程實驗教學可根據(jù)具體教學情況在以下6個實驗中選取3個實驗項目進行(其中實驗1、2選做1個；實驗3必做；實驗4、5、6選做1個)。實驗項目1：常用信號的觀察實驗項目2：信號的無失真?zhèn)鬏攲嶒烅椖?：金屬箔式電阻應變片式性能實驗實驗項目4：電容式傳感器性能實驗實驗項目5：霍爾式傳感器直流激勵特性實驗實驗項目6：電渦流式傳感器轉(zhuǎn)速測量實驗注：可根據(jù)教學實際情況從實驗指導書22個實驗項目中進行選擇。3學

6、時分配及教學進度表周次日期授課內(nèi)容學時累計練習備注1第一章 緒論1 測試的意義2測試方法與測試系統(tǒng)的組成3測試技術(shù)的發(fā)展第二章 信號描述及其分析1信號描述及其分類2周期信號與離散頻譜4413次實驗計6學時204生產(chǎn)實習33傅里葉變換及非周期信號的頻譜4數(shù)字信號處理簡介第三章 測試系統(tǒng)的基本特性1 測試裝置與線性系統(tǒng)2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性4 實現(xiàn)不失真測試的條件4814第四章 常用傳感器原理及應用1 傳感器概述2 電阻式傳感器3 電感式傳感器412清明節(jié)按學校規(guī)定調(diào)整54 電容式傳感器5 壓電式傳器7 光電式傳感器1416167 光電式傳感器28 光纖式傳感器實驗一：信號的

7、無失真?zhèn)鬏? 磁敏傳感器42079 光柵式傳感器10 熱敏式傳感器第五章 信號的變換與處理1 信號的放大2 電橋424183 濾波器4 調(diào)制與解調(diào)428勞動節(jié)按學校規(guī)定調(diào)整9第六章 隨機信號分析簡介1 幅值域分析2 相關(guān)分析3 功率譜分析實驗二：金屬箔式電阻應變片式性能實驗43210第七章 典型非電量的測量方法專題講座1 位移測量2 振動測量3 應變、應力、扭矩測量4 壓力測量5 速度測量6 溫度測量7 流量測量實驗三：電渦流式傳感器轉(zhuǎn)速測量實驗436111第八章 智能傳感器專題講座1 智能傳感器概述2 智能模糊傳感器3 智能人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳感器第九章 虛擬儀器及工業(yè)應用專題講座1 虛擬儀器概述

8、2 虛擬儀器硬件3 虛擬儀器軟件4 虛擬儀器應用4401213合計12404054教材與參考書本課程主要采用教材為： 熊詩波. 黃長藝. 機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ). 機械工業(yè)出版社. 曾光奇.工程測試技術(shù)基礎(chǔ).華中科技大學出版社出版本課程主要參考書為： 劉培基等.機械工程測試技術(shù).機械工業(yè)出版社 賈民平等. 測試技術(shù).高等教育出版社 盧文祥,杜潤生.工程測試與信息處理.華中理工大學出版社 熊詩波等.機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社5 課程基本要求現(xiàn)代測試技術(shù)是機械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)課，要求學生在了解測試技術(shù)的地位和作用的基礎(chǔ)上，掌握信息與信息論的基本知識以及信息的轉(zhuǎn)換原理。能合理選用傳感器和測試儀器。課程基本要求是： 了解現(xiàn)代測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與方向。 掌握動態(tài)測試、信息與信號處理的基本知識。 掌握各類傳感器的工作原理及基本結(jié)構(gòu)。 掌握各種常用物理量的測試方法。 了解智能傳感器的原理及設(shè)計。 了解智能化測試系統(tǒng)的原理及設(shè)計。6 教學大綱執(zhí)行說明 教學內(nèi)容以信息轉(zhuǎn)換和信號處理為重點。 引導學生掌握測試技術(shù)的應用方法，提高學生