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文本内容:
《测试技术》教学大纲开课单位机电工程学院过程装备系课程编号41040102课程名称测试技术英文名称:Test Technology学时24学分L5适用专业过程装备与控制工程课程性质限选先修课程机械设计、计算机技术基础、电工电子技术、高等数学、自动控制原理等
一、课程教学目标
1.对专业人才培养目标支撑本课程培养学生系统地了解信息获取的基本概念,掌握基本的检测技术与方法,加强实际应用能力的培养,都具有十分重要的意义和作用通过本课程的学习,将使学生了解检测技术的基本概念、检测系统的基本构成和特点,掌握各种常用传感器的工作原理及动静态特性,学会根据实际要求选用传感器,掌握建立基本检测系统的原则与方法,并了解测试技术和测试仪器的最新技术和发展动向
2.在课程体系中地位、作用测试技术课程是过程装备与控制工程专业的一门重要专业基础课,它是为培养满足化工高等人才的需要而设置的测试技术研究的对象是机械工程动态测试中常用的传感器、中间变换电路、记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法和测试信号的分析、处理充分体现了过程装备与控制工程专业的一个重大特色,可以使本专业的学生能够将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识有机的结合在一起,培养学生成为掌握多学科知识预技能的复合型人才所以,测试技术在过程装备与控制工程专业的课程中处于重要地位过程设备设计I一它们如何得过程流体机械到控黑参数高等数学\I电工电子技术►测试技术《计算机基本理论/自动控制原理I图1《测试技术》与已学相关课程的显关示系记录、分析控制图2《测试技术》与过程装备与控制工程专业其他课程的关系
3.对专业培养要求支撑通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质
1.毕业要求3中的掌握工程基础知识和过程装备与控制工程相关的专业基础理论知识,具有系统的过程装备;
2.毕业要求7中的了解过程工业及相关行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响;
3.毕业要求9中的对终身学习有正确的认识,具有不断学习和适应发展的能力;
4.毕业要求10中的具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力
二、教学内容及基本要求第一章绪论了解测试技术的发展过程;理解课程的任务、性质;测试技术在机械工业改造、产品开发及科学研究中的作用;掌握测试工作的基本内容和基本步骤;测试系统的基本组成;课程内容、范畴和它在教学计划中的地位以及课程的学习方法本部分内容主要培养学生掌握测试技术基本概念的能力用课堂提问、课堂讨论、作业等方式考核学生是否达到了该项能力第二章信号及其描述了解非周期信号与傅氏变换;非周期信号的连续频谱随机信号;随机信号的主要特征参数均值、均方根值、概率密度函数;宽带随机信号;窄带随机信号;理解傅氏变换的几个主要性质;几个典型信号的函数,如脉冲、脉冲序列、矩形窗函数、三角窗函数;掌握信号分类;时域描述与频域描述;周期信号与傅氏级数;周期信号的离散频谱;周期信号的强度表达峰值、平均值、有效值、平均功率本部分内容主要培养学生掌握信号分类及其描述方式的能力用课堂提问、课堂讨论、作业等方式考核学生是否达到了该项能力第三章测试装置的基本特性了解信号经测量环节后的输出与测量环节特性间的关系;理解传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数;不失真测量的条件;
一、二阶系统对典型输入(如脉冲、阶跃、正弦)响应及其在典型测试装置中反映的举例;测试装置动态特性的测定;掌握线性系统及其主要特性;静态特性灵敏度、线性度、精度;系统的动态特性本部分内容主要培养学生掌握测试装备动态、静态特性的能力用课堂提问、课堂讨论、作业等方式考核学生是否达到了该项能力第四章常用传感器与敏感软件了解传感器的分类及其主要技术要求;理解机械敏感元件;传感器的选用原则及应用举例;掌握常用的传感器的变换原理、性能、应用特点和典型结构包括电阻传感器、电感传感器、电容传感器、磁电式传感器、压电传感器及其并联电路本部分内容主要培养学生掌握过程检测技术的能力用课堂提问、课堂讨论、作业等方式考核学生是否达到了该项能力第五章信号调理与记录了解记录仪器的功用、性能和类别;磁电式记录仪器的原理与性能;理解测试信号的中间变换处理;掌握电桥;调制器与解调器的功用和类型;调幅与相敏检波;调频与鉴频;滤波器;理想滤波器及其实现的限制;低通、高通、带通、带阻滤波器以及跟踪滤波器技术本部分内容主要培养学生掌握信号调理的内容能力用课堂提问、课堂讨论等方式考核学生是否达到了该项能力第六章信号处理初步了解功率谱密度函数;功率谱分析及其应用;谱分析和相关分析的内涵与联系;数字信号处理的概念介绍;信号的载流与泄漏;窗函数;采样与频率混叠;量化;数字信号处理的应用举例;理解相关分析;相关系数;相关函数(自相关函数、互相关函数);周期信号的相关函数、随机信号的相关函数;相关滤波技术及其在工程测试中的应用本部分内容主要培养学生了解信号处理的概念能力用课堂提问、课堂讨论等方式考核学生是否达到了该项能力第七章各种力参量的测量了解误差补偿方法;理解各种应力的求算;掌握测量拉力、扭矩和弯矩各种组合方式的贴片和接桥方式本部分内容主要培养学生掌握力参量测量的能力用课堂提问、课堂讨论等方式考核学生是否达到了该项能力第八章运动参量的测量理解速度、加速度的测量及相关传感器的选择;掌握位移的测量及相关传感器的精度范围及选用原则本部分内容主要培养学生掌握运动参量测量的能力用课堂提问、课堂讨论等方式考核学生是否达到了该项能力第九章温度的测量了解相关温度测量传感器的发展;理解热电阻温度计的测量原理及非接触式测温手段的实现和方法;掌握热电偶温度计的测量原理及方法本部分内容主要培养学生掌握温度的测量的能力用课堂提问、课堂讨论等方式考核学生是否达到了该项能力
三、教学安排及方式测试技术是一门理论和实践性比较强的专业基础必修课,课程开设的时间为第六学期,总学时为24学时,教学方式为课堂讲授具体安排如下:课程主要内容讲课学时课内外学时比第一章绪论21:1第二章信号及其描述41:1第三章测试装置的基本特性41:1第四章常用传感器与敏感软件41:1第五章信号调理与记录21:1第六章信号处理初步21:1第七章各种力参量的测量21:1第八章运动参量的测量21:1第九章温度的测量21:1
四、考核方式测试技术课程是一门理论性较强的专业基础课,考核方式为考查形式,成绩主要由学生独立完成的大作业或者闭卷测试以及平时成绩构成课程成绩为等级形式,其中成绩由课堂作业(20分)、大作业或者开卷测验(40分)、出勤(20分)、课堂提问(10分)、讨论(5分)和平时表现(5分)组成
五、推荐教材与参考资料
1.推荐教材《机械工程测试技术基础》,熊诗波等编著,机械工业出版社出版社
2.参考资料
(1)《机械工程计量与测试技术基础》,卢文祥编著,机械工业出版社;
(2)《测试技术基础》,韩峰等编著,机械工业出版社。