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《工程测试技术》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：工程测试技术英文名称：Engineering Testing Technology二、课程代码及性质课程代码: 820962课程性质:学科大类基础课,必修课三、学时与学分总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时）学分：2四、先修课程概率论及数理统计、复变函数、电工电子技术、模拟与数字电子技术基础五、授课对象本课程面向材料成形与控制工程、电子封装技术专业开设，也可以供材料科学与工程专业选修六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1．掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱，分析仪中读取解读测量信息的能力；2．掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器；3．掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、材料成形过程自动化等领域的应用；4．了解计算机测试系统的构成，知晓用计算机测试系统进行加工过程测量的方法、步骤和应该注意的问题。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）信号分析的理论基础及方法，包括时域分析、幅值域分析以及频域分析，特别是各种信号分析方法的本质内涵以及适用范围；2）常见传感器的测量原理、应用场合，特别是材料加工过程控制中常用的电阻、电容、电感等传感器；3）计算机测试系统的组成原理、结构特点。
教学难点：1）本课程是实践性和理论性结合极强的课程，如何让学生在相关基础较弱的情况下，深刻理解理论性极强信号分析理论，并能与实际测量有机结合，是本课程的主要难点。
2）传感器、测量系统等部分缺乏实物，如何让学生充分形象化理解，是本课程的另一难点。
八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，设备照片，影像资料等），讲授各类测试传感器、测试系统的特点，以提高教学效果及效率；（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。
传感器及测试技术(适用于本科层次)教材：工程测试技术，冯凯肪主编，西北工业大学出版社，2002.3.第二版参考书：【1】测试技术，贾民平，张洪亭，周剑英，高等教育出版社，2001.12 【2】机电工程测试技术，王建民，中国计量出版社，1995.10一、课程的性质、目的和任务本课程是机械工程与自动化专业基础课，研究对象是机械工程中的动态物理量的测量与试验。
通过本课程学习，使学生掌握动态测试的基本知识，初步具备独立进行科学实验的能力，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；掌握信号的采集、传输、变换，实验数据处理，误差分析，提取特征参数等方法。
为设计机械工程中的自动化检测、监控以及智能化系统打下基础。
二、课程的基本要求1、绪论（1）重点了解测试技术的内容与作用义，测试系统的基本结构和主要特征。
（2）一般了解测试技术的历史与发展及应用概况和技术、经济和社会效益。
2、信号及其特性分析(1)牢固地建立关于测试信号的频率、幅值、初相位的概念。
(2)掌握用富氏级数公式对简单的周期信号求各次谐波、并图示其幅值频谱和相位频谱。
(3)掌握用富氏变换公式对指数衰减信号、矩形脉冲信号、单位脉冲信号、单位阶跃信号求频谱函数，并图示其幅值频谱相位频谱。
3、测试系统的基本特性(1)掌握测试装置基本的特性参数：标定曲线、线性度、灵敏度、时间常数、阻尼比、固有频率等的物理概念和定义、计算公式。
(2)掌握一阶测试装置的频率响应函数、幅频特性、相频特性及其图示。
(3)掌握一阶测试装置对单位阶跃输入时的瞬态响应函数及其图示。
(4)掌握二阶测试装置的频率响应函数、幅频特性、相频特性及其图示。
(5)掌握一、二阶装置正弦稳态输出时的幅值、幅值误差、相位滞后、输出的初相位的计算。
(6)掌握一阶装置在阶跃输入时，在某时刻的瞬态(输出)响应计算及瞬态响应误差的计算。
4、电阻应变式传感器(1)掌握金属电阻应变式传感器的工作原理、测量电路及温度补偿方法。
《工程测试技术》课程教学大纲英文名称Mechanical Engineering Test Technology一、课程说明1.课程的性质测试技术是一门技术基础课。
是一切工程技术人员从事工程设计、科学研究所必备的技术手段之一。
2.课程的目的和任务测试技术的基本任务是研究如何获取、分析和处理工程中有用的信息，学习本课程的目的在于培养学生能正确地确定测试方案，合理地选用测试装置，并初步掌握静、动态测量和工程试验所需的基本知识和技能，为进一步学习、进行科学研究和处理机械工程技术问题打下基础。
3.适应专业机械设计制造及其自动化，农业机械化与自动化，食品机械及食品工程4.学时与学分46学时，2.5学分5.先行课程普通物理学、高等数学、概率论与数理统计、积分变换、理论力学、材料力学、模拟电子电路、数字电子电路等。
6.推荐教材机械工程测试技术基础黄长艺、严普强主编机械工业出版社2001年参考书目：1)冯凯昉主编.工程测试技术.西安：西北工业大学出版社，20032）陈花玲主编.机械工程测试技术.北京：机械工业出版社，20023）吴正毅主编.测试技术与测试信号处理.北京：清华大学出版社，20017.主要教学方法与手段本课程理论艰深、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、电视教学片及各类传感器、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8学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备参见《工程测试技术》课程实验教学大纲8.考核方式闭卷考试，考试成绩占总成绩80％，作业质量及数量占总成绩15％，实验占总成绩5%。
9.课外自学要求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。
《工程测试技术》课程教学方法的探讨作者：潘海鹏来源：《科教导刊》2011年第15期摘要工程测试技术是高等院校机械专业的一门重要专业基础课。
通过该课程学习，学生可以获得信号的分析方法及测量系统的理论基础、设计方法等方面的知识。
本文从课堂教学、实验教学等多方面对该课程的教学方法进行了探讨，对提高课程教学质量和学生的创新实践能力都有一定的促进作用。
中图分类号：G427 文献标识码：ADiscussion on Teaching Methods Used in The Courseof Engineering Testing TechnologyPAN Haipeng(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen, Jiangxi 333403)AbstractEngineering testing technology is an import basic course for the university students majored in mechanical. Students can get knowledge, such as analysis of signal, theories for measurement system, from this course. This paper discusses the teaching methods from classroom instruction, experimental teaching and some other aspects. All this will be useful for improving the quality of education and the capability of innovation.Key wordsengineering testing technology; quality of education; capability of innovation《工程测试技术》是机械设计制造及其自动化等专业一门重要的技术基础课。
1．测量：测量是以确定被测物属性量值为目的的全部操作。
2．测试技术的基本概念：测试技术是测量和实验的综合实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
测试：测量+实验3．测试技术的工程应用：在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。
测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。
如流程工业设备运行状态、监控产品质量测量楼宇控制与安全防护、家庭与办公自动化。
4．测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。
5．测试装置的基本特性：测试系统的静态特性就是在静态测量情况下描述实际测量系统与理想线性时不变系统的接近程度。
常用灵敏度、非线性度和回程误差等主要定量指标来表征实际的测试系统的静态特性。
灵敏度：灵敏度表征的是测试系统对输入信号变化的一种反应能力。
灵敏度的量纲取决于输入/输出的量纲。
非线性度：是指系统的输出/输入之间保持常值比例关系(线性关系)的一种度量。
由定度曲线采用拟合方法得到的输入/输出之间的线性关系，称为“拟合直线”。
非线性度就是定度曲线偏离其拟合直线的程度。
回程误差：也称滞差或滞后量，表征测试系统在全量程范围内，输入量递增变化(由小变大)中的定度曲线和递减变化(由大变小)中的定度曲线二者静态特性不一致的程度。
6．传感器定义：传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。
7．电容式传感器变换原理:将被测量的变化转化为电容量变化。
分类:a)极距δ变化型ξεεAC=，δ、A或ε发生变化时，都会引起电容的变化。
b)面积变化型：角位移型、平面线位移型、柱面线位移型c)介质变化型8．金属电阻应变片原理敏感栅是应变片中把应变量转换成电阻变化量敏感部分9．电感式传感器：基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。
分类：a 自感型--可变磁阻式：原理:电磁感应。
原理：b 互感型--差动变压器10．压电效应:某些物质，如石英，受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。
