测试技术_江征风_教学大纲

一、基本信息

课程名称：测试技术

英文名称：Testing Techniques

课程类别：学科基础课

适合专业：机械、仪器仪表、过程控制、包装工程、物流工程类等工科专业

学时/学分：40+1周/4学分（理论教学34学时，基础实验6学时，综合实验1周）

课程要求：必修课

先修课程：电子技术基础、微机原理、概率论与随机过程、机械控制工程基础等课程

二、课程的性质、目的和任务

本课程是工科类各相关专业的一门重要学科基础课，是综合应用相关课程知识和内容，解决科研、生产、国防建设所面临的工程测试问题的课程。主要研究机械工程动态测试中常用的传感器、信号调理电路及记录仪器等的工作原理，测试系统基本特性的评价方法，测试信号的分析和处理，以及机械工程中常见物理量的测试方法等内容。通过本课程的学习，使学生掌握进行工程测试所需要的基本知识和技能，了解掌握最新测试技术的发展动态，培养学生合理选用测试仪器、配置测试系统和从事基本工程实验的能力。

三、教学内容及学时分配

1、教学内容

测试技术的基础知识，包括信号基础知识：信号的分类和描述、周期信号和非周期信号的频谱；测试系统特性的基本特性：静态特性、动态特性、系统实现动态测试不失真的条件、一阶和二阶系统的频率响应特性、系统动态特性的测试；常用传感器：电阻、电感、磁电、压电传感器以及几种新型传感器的原理及应用；信号变换和调理：电桥电路、调制与解调、滤波器以及信号调理中的抗干扰方法；记录及显示仪器：光线示波器、笔式记录仪、磁记录仪、数字式记录仪；信号分析与处理：数字信号处理的基本步骤、采样混叠和采样定理、截断泄露和窗函数、相关分析及其应用、功率谱分析及其应用、机械振动测试；微机在测试技术中的应用等；测试技术的其它工程应用。

基础实验在相应授课内容完成后进行，由7个实验即典型信号分析、测力仪制作与标定、金属箔式应变片构成电桥电路特性比较、调幅与相敏检波解调和、机械振动测试、相关分析和记录仪动态特性测定组成，其中前5个为必做实验，在学时内进行，后2个为选做实验，在课外进行。

综合实验在授课内容和基础实验完成后进行，包括机床主轴的回转误差运动测试、多维切削力的测试、机械结构的功率和效率测试、机械阻抗的测量、回转窑模型中心线的测量和机械工程中的温度测量共6个实验，其中前4个为必做实验，在课时内完成，后2个为选做实验，在课外进行。

本课程还设有开放性自主学习的虚拟实验，旨在鼓励和倡导自主学习和个性化学习，巩固课堂知识，培养实践能力。虚拟实验在课外进行，不在本课程规定学时之内。

2、学时分配

本课程学时总数为40学时＋1周，其中授课教学为34学时，基础实验教学为6学时，综合实验教学1周，共4个学分。详细分配如下表1和表2：

表1 授课内容与基础实验及其学时安排

基础实验在相应的课堂教学内容完成后进行，如在表1中，在第二章课

堂教学之后，可进行“典型信号分析”基础实验，1学时，其余类似。表1

中“选做”表示学时可以在课外自由选做，不计教学学时。综合实验在课堂

教学和基础实验完成后集中进行，共做4个实验，为期1周。其中学时预习

时间1天，每个实验个1天。

3、课程内容的重点、难点

(1) 授课内容

第一章绪论

重点：测试的含义；非电量电测法测试系统的组成。

难点：非电量电测法测试系统的组成。

第二章信号及其描述方法

重点：信号频谱的概念；周期信号与离散频谱，瞬态信号与连续频谱；概率密度函数的定义。

难点：傅立叶变换，瞬态信号频谱概念。

第三章信号分析与处理

重点：采样定理；相关分析；功率谱分析

难点：采样定理；混叠；泄露；窗函数；相关分析及应用

第四章测试系统的基本特性

重点：系统动态特性的数学描述及其物理意义；动态测试不失真频率响应特性；常见测试系统对瞬态信号的响应。

难点：频率响应特性，常见系统的频率响应特性

第五章常用传感器

重点：所介绍的各种传感器的工作原理及其应用实例。

难点：压电式传感器的等效测量电路。

第六章信号变换和调理

重点：电桥调幅及同步解调；恒百分比带宽滤波器。

难点：恒百分比带宽滤波器。

第七章记录及显示仪

重点：光线示波器振动子特性及选用。

第八章机械振动测试与分析

重点：测振传感器的工作原理及选择；机械结构的固有频率和阻尼率的估计。

难点：机械结构的固有频率和阻尼率的估计。

第九章现代测试技术

重点：现代测试系统的基本概念、组成和特点；虚拟测试仪器技术、组成及应用实例。

难点：虚拟测试仪器技术、组成及应用实例。

(2) 基础实验

实验一、典型信号分析

重点：典型信号的波形和频谱特征，傅立叶变换的物理意义，信号的合成与分解的原理。

难点：信号频谱的含义，如何从信号频谱中读取所需的信息。

实验二、测力仪制作与标定

重点：应变式八角环测力仪原理，测力仪的标定的方法。

难点：测力仪的静态性能指标的分析。

实验三、金属箔式应变片构成电桥电路特性比较

重点：半桥单臂电路、半桥双臂电路和全桥电路灵敏度分析与电路连接。

难点：三种电桥的灵敏度、线性度分析。

实验四、调幅与相敏检波解调

重点：信号调幅与相敏检波解调的原理与注意事项。

难点：载波频率、激振器激振频率频率与幅值的调整，及应满足的关系。

实验五、机械振动测试

重点：用最大幅值法确定测试系统的固有频率和阻尼率的原理和方法。

难点：确定激振频率的频率间隔、激振的频率区间的方法。

(3) 综合实验

实验一、机床主轴的回转误差运动测试

重点：机械消偏和电气消偏原理；测量盘和补偿盘的调整；测试系统的标定；最小二乘方园法对图像的处理。

难点：机械消偏和电气消偏原理；最小二乘方园法对图像的处理。

实验二、多维切削力的测试

重点：测力仪受力特性与应变片联桥原则；静态标定确定九个灵敏度系数的方法；分析三维力互干扰原因及消除措施。

难点：九个灵敏度系数的确定；分析三维力互干扰原因及消除措施。

实验三、机械结构功率及效率测定

重点：相位差式扭矩仪测量扭矩的原理和方法；相位差式扭矩仪数字式测量电路及其测量波形分析。

难点：相位差式扭矩仪数字式测量电路及其测量波形分析。

实验四、机械阻抗的测量

重点：用正弦激励的方法测定系统固有频率和阻尼率的方法；机床磨头结构特点和功能分析；提高机床磨头的机械特性的方法分析。

难点：机床磨头结构特点和功能分析；提高机床磨头的机械特性的方法分析。

实验五、回转窑模型中心线的测量

重点：回转窑的结构、工作原理和功能；回转窑中心线的测量原理与方法；调整回转窑的中心线的基本方法。

难点：回转窑中心线的测量原理与方法；提高测量精度应采取的措施。

实验六、机械工程中的温度测量

重点：铜一康铜热电偶的结构及其原理，测量其静特性、动特性曲线；机床温度场的测量系统组建；分析机床热态特性及其意义。

难点：机床温度场的测量系统组建；分析机床热态特性及其意义。

四、基本要求

1、掌握信号的时域和频域的描述方法，明确信号的频谱结构概念；掌握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一些最基本的概念和方法。

2、掌握测试系统基本特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地运用于测试系统的分析和选择；掌握一阶、二阶系统的动态特性及其测定方法。

3、了解常用传感器、常用信号调理电路和记录仪的工作原理和性能，能较合理地选用测试仪器和装置，并配置测试系统。

4、对动态测试工作的基本问题有比较完整的概念，并能初步掌握于机械工程中某些参数的测试方法。

5、对于基础实验，能够在老师的指导下独立完成，并结合所学理论知识，对实验结果进行分析和总结。

6、对于综合实验，能够根据提供的与实验相关的背景材料、实验指导书等资料，进行自主学习并整理预习报告，初步掌握测试的原理和方法；能够在老师的指导下，以组为单位（3～5人为一组）配合完成实验测试各项工作；能够发现实验中的某些问题，进行组织讨论和实验分析与验证，加深对基础知识、实验原理和方法的理解。同时，根据测试结果，评价测试对象的某些性能，并根据所学知识，提出提高该性能的措施和方法。

五、教材及参考书

1、教材

(1)、《测试技术基础》，江征风主编，北京大学业出版社，2007年；

(2)、《测试技术》，贾民平主编，高等教育出版社，2004年。

2、参考书

(1)、Theory and design for mechanical measurements. Third Edition. Figliola R S. New York:John Wiley & Sons Inc,2000；

(2)、《Measurement systems : application and design》，Ernest O. Doebelin,Boston McGraw-Hill，2004；

(3)、《Signals and systems》，Simon Haykin, Barry Van Veen.New York : Wiley，2003；

(4)、《测试技术》，王隆太主编，机械工业出版社，2004年；

(5)、《工程测试与信号处理》，卢文祥主编，华中理工大学出版社出版，2000年；

(6)、《机械工程测试技术基础》, 严普强、黄长艺主编，机械工业出版社出版，1997年。

《机械工程测试技术》教学大纲

《机械工程测试技术》教学大纲 开课单位：汽车工程系 课程代号： 学分：2.5 总学时：40H 课程类别：选修考核方式：考查 基本面向：机械、材料、车辆 一、本课程的目的、性质及任务 《机械工程测试技术》是工科类专业的一门选修课，是一门实践性较强的课程。通过理论教学和实践教学，使学生掌握测试技术的基础知识，对测试过程和测试系统有一个完整的概念，学会常用的信号分析方法，锻炼学生动手实验的能力，为今后的学习打下良好的基础。 二、本课程的基本要求 1、了解测试系统的基本组成及各部分的功用； 2、了解常用传感器及其调理电路的工作原理和性能； 3、掌握测试装置的静、动态特性的评价方法和不失真测试条件； 4、掌握信号时域和频域的描述方法，建立明确的信号的频谱概念，掌握频谱分析的基本原理和方法； 5、了解相关分析、功率谱分析的基本原理及其应用，了解数字信号分析的基本原理； 6、了解测试技术在机械工程中的应用，掌握典型非电量参数的测试方法。 三、本课程与其它课程的关系 本课程涉及的知识范围广，在学习本课程之前，应先修《大学物理学》、《电工电子技术》，还要学习《微机原理与接口技术》，另外要学习某些相关的专业课知识。 四、本课程的教学内容 绪论 介绍测试技术在机械工程中的地位和作用，测试系统基本组成及功

用。 第一章信号及其描述 介绍周期信号与非周期信号的频谱分析，几种常用典型信号的频谱，随机信号及其特征参数。 第二章测试装置的基本特征 介绍测试系统的静态特性、动态特性，系统不失真测试的条件，一、二阶系统的静动态特性。 第三章常用传感器 介绍电阻式、电感式、电容式、压电式传感器工作原理及应用；介绍传感器的选用原则。 第四章信号调理、处理和记录 介绍电桥、滤波器、调制与解调的基本原理及其应用。 第五章数据处理和信号分析 介绍数字信号分析和处理的基本方法；介绍信号的相关分析和功率谱分析的原理、方法和应用。 第六章典型非电量参数的测量方法 介绍机械振动、应变、力、转矩的测量方法及计算机辅助测试系统。 五、本课程的重点、难点 本课程应重点掌握常用传感器的原理及应用，测试装置的静、动态特性、数据处理和信号分析的基本方法。 本课程的难点是：建立明确的频谱概念、相关分析、功率谱分析等。 六、学时分配 章次授课内容理论学时 绪论绪论2 第一章信号及其描述6 第二章测试装置的基本特征6

测试技术基础答案 第三章 常用传感器

第三章 常用传感器 一、知识要点及要求 (1)掌握常用传感器的分类方法； (2)掌握常用传感器的变换原理； (3)了解常用传感器的主要特点及应用。 二、重点内容及难点 (一)传感器的定义、作用与分类 1、定义：工程上通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件，称为传感器。 2、作用：传感器的作用就是将被测量转换为与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号。 3、分类：传感器的分类方法很多，主要的分类方法有以下几种： (1)按被测量分类，可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等； (2)按传感器的工作原理分类，可分为机械式、电气式、光学式、流体式等； (3)按信号变换特征分类，可概括分为物性型和结构型； (4)根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，可分为能量转换型与能量控制型； (5)按输出信号分类，可分为模拟型和数字型。 (二)电阻式传感器 1、分类：变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。 2、金属电阻应变片式的工作原理：基于应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度v S g 21+=。 3、半导体电阻应变片式的工作原理：基于半导体材料的电阻率的变化引起的电阻的变化。半导体电阻应变片式的的灵敏度E S g λ=。 (三)电感式传感器 1、分类：按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。 2、涡电流式传感器的工作原理：是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。 (四)电容式传感器 1、分类：电容式传感器根据电容器变化的参数，可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。 2、极距变化型：灵敏度为201δ εεδA d dC S -==，可以看出，灵敏度S 与极距平方成反比，极距越小灵敏度越高。显然，由于灵敏度随极距而变化，这将引起非线性误差。 3、面积变化型：灵敏度为常数，其输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比，灵敏度较低，适用于较大直线位移及角速度的测量。 4、介质变化型：可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等；也可用于测量空气的湿度。 (五)压电式传感器 1、压电传感器的工作原理是压电效应。

动力测试技术教学大纲

理论教学大纲 《热能与动力机械测试技术》教学大纲 课程编号： 课程名称：热能与动力机械测试技术 Thermal energies & Power mechanisms Measurement and Experiment Technology 学时/学分：40/2.5（其中含实验4学时） 先修课程：电工与电子技术基础、汽车构造、发动机原理A 适用专业：热能与动力工程 开课学院（部）、系(教研室)：汽车工程学院、车用动力系 一、课程的性质与任务 本课程是热能与动力工程专业大学本科生的主要专业课，它系统完整地阐述了热能与动力机械工程领域主要参数的测量方法、测试系统和测量仪器的工作原理、测量误差分析和数据处理等内容。其中第一部分主要介绍了测量仪器的基础知识、误差分析理论和传感器原理等；第二部分分别叙述了热能与动力机械工程领域的主要参数，如温度、压力、转速和功率、流速和流量、液位、气体成分分析、振动和噪声等的测量方法、测试系统、所用仪表原理、测试结果分析，以及一些现代测试技术和相应的测试系统。 通过本课程的学习，达到以下教学目的： 1.掌握测量设计的基本知识，测量结果的数据处理及分析方法； 2.掌握热能与动力机械工程领域的主要参数的测量技术。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容 1. 概述 本部分讲述内容包括：热能与动力机械测试技术发展概况、测量的基本概念、测量仪器的组成和分类、测量仪器的主要性能指标、仪器在瞬变参数测量中的动态特性、测量仪器的动态标定和工程中的测量系统简述。 2. 误差理论及应用 本部分讲述内容包括：误差的来源与分类、系统误差和随机误差的概念及处理手段、可疑测量数据的剔除、随机误差的计算、传递误差。 3. 试验设计与数据整理 本部分讲述内容包括：正交试验设计与分析、有效数字及其计算方法、试验数据的图示法、回归分析与经验公式、计算机数据处理系统简述。 4. 传感器的基本类型及其工作原理 本部分讲述内容包括：电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、光电式传感器、霍耳传感器、数字式传感器的工作原理。 5. 温度测量

机械工程测试技术基础试卷及答案

机械工程测试技术基础(第三版)试卷集. 一、填空题 １、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。 ２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差ζx2的关系是￠x2=H x2+óx2。 ３、测试信号调理电路主要有电桥、放大、调制解调电路。 ４、测试系统的静态特性指标有、、。 ５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。 ６、传感器按信号变换特性可分为、。 ７、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。 ８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值。 ９、信号分析的过程主要包括：、。 10、系统动态特性在时域可用来描述，在复数域可用来描述，在频域可用来描述。 11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。 13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。 14、调频波的解调又称，其解调电路称为。 15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。 16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。 17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝。 18、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。 19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是 由误差引起的。 二、问答题（共30分） １、什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。（10分） ２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分） ３、选用传感器的原则是什么？（10分） 三、计算题（共55分） １、已知信号x(t)=e-t (t≥0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数R x (η) 。（15分） ２、二阶系统的阻尼比ξ=0.2，求ω=ωn时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％，应取多大阻尼比？。（10分）３、一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙δ0 =0.3mm， （1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 Δδ=±2μm时，读数仪表的指示值变化多少格？ （ε0 = 8.85×10-12 F/m）(8分) ４、已知RC低通滤波器的R=1KΩ，C=1MF，当输入信号μx= 100sin1000t时， 求输出信号μy 。（7分） ５、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 （2）如被测量x(t) = sinωt，载波y(t)=sin6ωt，画出各环节信号的波形图。 (15分 一、填空题： 1、连续 2、￠x2=H x2+óx2 3、电桥、放大、调制解调电路 4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型 7、Δó〈〈ó0定位 8、相邻相反相对相同 9、信号分析、信号处理 10、传递函数、频率函数、脉冲响应函数11、差模12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽B 17、1 18、串联19、系统、随机 一、问答题 1、答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。 （1）测量对象

机械工程测试技术基础教学大纲

《机械故障诊断基础》教学大纲 课程类别：选修课(专业课) 适用专业；机械设计制造及其自动化 执行学时：24学时 一、本课程在培养计划中的作用 （一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。 （二）基本要求 1 、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）机械系统动态信号处理与分析方法 （2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。 （3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。 （4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。 （5）红外检测技术。 （6）润滑油样分析。 2 、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。 （三）与其它课程的联系 在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。 讲课学时的分配： 概述 1 学时 信号分析方法及应用 3 学时 机械故障诊断依据的标准 2学时 转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时

齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时 红外检测技术 2学时 润滑油样分析 2 学时 实验 6学时 总讲课学时 22学时 考试 2 学时 二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点 本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试及状态判断中。 近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。 三、授课大纲 概述 课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。 第一章信号分析方法及应用 1、时域分析与频域分析。 2、时域与频域的转换。 3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。 第二章机械故障诊断依据的标准 1、故障诊断的绝对判断标准 2、故障诊断的相对判断标准 3、故障诊断的类比判断标准 4、几种判断标准的选用及判断实例。 第三章转轴组件的振动特性描述及故障分析 1、转轴组件的振动机理 2、转轴组件的振动原因识别 3、现场平衡技术 第四章滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 1、滚动轴承失效的基本形式 2、滚动轴承的振动机理 3、滚动轴承的振动监测及故障判别

《机械工程测试技术基础》第三版熊诗波 黄长艺 课后答案

机械工程测试技术基础第三版课后题答案 1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复指数函数形式）。画出频谱图|C n |—ω ；φn —ω 图并与表1-1对比。 解：傅立叶级数的复指数形式表达式：???±±±==∑+∞ -∞ =,3,2,1,0; )(0n e C t x n t jn n ω 式中： 所以： 幅值频谱： 相位频谱： 傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。 1.2求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms 解： 1.3求指数函数 的频谱。 解： []() ?? ??? ? ??±±±=???±±±=-=--=+? + -= ??????-+??????--=?? ?+???-==-------- -? ?? ,6,4,2;0,5,3,1;2cos 12 111)(1)(12 000 2 02 02 022 0000 0000 00n n n A j n n A j e e n jA n jA e jn A T e jn A T dt Ae dt e A T dt e t x T C jn jn T t jn T t jn T t jn T t jn T T t jn n πππ π π ωωπ π ωωωωω? ??±±±±=??? ? ? -= ∑ +∞ -∞ =,7,5,3,1;2)(0n e n A j t x t jn n ωπ? ??±±±== +=,5,3,1;22 2 n n A C C C nI nR n π ???? ? ???---=? ??=-=? ????? ??- ==,5,3,1;2 ,5,3,1;202n n n A arctg C C arctg nR nI n πππ ?ω π π ωμ2;2sin 1)(lim 00 00 = = = =? ? ∞ →T x tdt x T dt t x T T T x 式中：()2 sin 1 )(1 002 002 00 x dt dt x T dt t x T x T T rms = = = ??ω)0;0(;)(≥>=-t Ae t x t ααf j A dt e Ae dt e t x f X ft j t ft j παπαπ2)()(0 22+= ?= = ? ? ∞ +--∞ +∞ --

第3章测量技术基础习题参考答案

第3章测量技术基础习题参考答案 1、测量的实质是什么一个完整的测量过程包括哪几个要素 答：⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较，以确定被测量的量值的操作过程，即L/μ=q,或L=μq。 ⑵一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。 2、量块的作用是什么其结构上有何特点 答：⑴量块的作用：a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。 ⑵非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面。3、量块分等、分级的依据各是什么在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别 答：⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。 ⑵区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。量块按“等”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。 4、说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别答：其区别如下： ⑴分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离，般为；而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。 ⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。 ⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指

测试技术教学大纲

《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

机械工程测试技术基础教学大纲

《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。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）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。

机械工程测试技术基础课后习题答案汇总

机械工程测试技术基础第三版熊诗波 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。

《现代测试技术》课程教学大纲

《现代测试技术》课程教学大纲 编号：B002D150 英文名称：Technology of Modern Measurement 适用专业：电子信息工程 责任教学单位：电子工程系电子信息工程教研室 总学时：32（其中实验学时：8） 学分：2.0 考核形式：考试 课程类别：专业课 修读方式：必修 教学目的：通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生掌握现代测试技术的工作原理及特点，掌握当前数字化、网络化的测试技术，了解现代测试技术过程中GPIB、VXI等程控仪器的数字接口，以及PXI等自动检测相关技术，培养学生开发、应用现代测试系统的能力。 本科课程的主要教学方法： 以讲授、讨论为主，实践教学为辅。 本课程与其他课程的联系与分工： 本课程以电子测量、检测技术、智能仪器设计等课程为基础。讲授过程中需结合控制接口技术、数字通信技术、智能仪器、网络测试技术等内容，综合地进行分析，采用讲授与实践相结合的方法锻炼学生分析和解决问题的能力，以及掌握应用智能仪器进行信号检测及分析的能力。 主要教学内容及要求： 第一部分现代测试技术概述 教学重点：掌握现代自动测试系统的体系结构。 教学难点：程控设备互联协议。 教学要点及要求： 了解自动测试系统的应用和意义。 掌握现代自动测试系统的体系结构。 了解程控设备互联协议。 掌握现代自动测试系统的分类。 了解网络化测试系统技术。 了解自动测试软件平台技术。 第二部分总线接口技术 教学重点：GPIB总线结构及接口设计。 VXI总线组成及通信协议。 PXI总线规范及系统结构。 教学难点：VXI总线通信协议。 教学要点及要求： 了解GPIB数字接口的发展及基本特性。 掌握GPIB器件模型，掌握数字总线结构，理解接口功能及其赋予器件的能力。 理解GPIB专用LSI接口芯片实现接口功能。

机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集

机械工程测试技术基础习题解答 第一章 信号的分类与描述 1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n |–ω和φn –ω图，并与表1-1对比。 解答：在一个周期的表达式为 00 (0)2() (0) 2 T A t x t T A t ? --≤

1,3,5,2arctan 1,3,5,2 00,2,4,6,nI n nR π n c π φn c n ?-=+++???===---??=±±±??? L L L 没有偶次谐波。其频谱图如下图所示。 1-2 求正弦信号0()sin x t x ωt =的绝对均值x μ和均方根值rms x 。 解 答 ： 000 2200000 224211()d sin d sin d cos T T T T x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ ====-==??? rms x ==== 1-3 求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -=>≥的频谱。 解答： (2)220 2 2 (2) ()()(2) 2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞ -==== =-+++??πππππππ ()X f = Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-π? 幅频图 相频图 周期方波复指数函数形式频谱图

互换性测量技术基础第3章课后习题答案

1．设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016 .0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15 轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966 (2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0 轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙 ()0385.021min max +=+=X X X av (5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。 2．设某配合的孔径为005.0034.045+-φ，轴径为0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、 尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966 轴: d max =φ45 d min =φ44.975 (2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034 轴：es= 0 ei= -0.025 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039 轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030 Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034 (5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064 (6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。 3．若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30mm ，最大间隙X max =+23μm ，最大过盈Y max =-10μm ，孔的尺寸公差T D =20μm ，轴的上偏差es=0，试画出其尺寸公差带图与配合公差带图。 解：已知Y max =EI-es=-10μm

《传感器与检测技术》课程教学大纲.

《传感器与检测技术》课程教学大纲 一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象 本课程是机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）学生的重要专业课程。本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。 开课对象：机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）本科生。 二、先修课程：高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。 三、教学方法与考核方式 1.教学方法：理论教学与实验教学相结合。 2.考核方式：闭卷考试。 四、学时分配 总学时48学时。其中：理论38学时，实验10学时 五、课程教学内容与学时 （一）传感器与检测技术概念 传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。 重点：传感器与检测技术的目的和意义。 教学方法：课堂教学和现场认识教学相结合。 （二）传感器的特性 1.传感器的静态特性 2.传感器的动态特性及其响； 重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。 难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。 广度：本章主要讲述传感器特性的基础知识。 深度：主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。 教学方法、手段：课堂教学、多媒体教学，强化实际操作。 （三）电阻式传感器 1.电位器式传感器的主要特性及其应用 2.应变片的工作原理 3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用 重点：理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。 难点：线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。

机械工程测试技术基础第三章习题 及答案

第三章 一、选择题 1.电涡流传感器是利用 材料的电涡流效应工作的。 A.金属导电 B.半导体 C ．非金属 D ．PVF2 2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用 。 A.电压放大器 B.电荷放大器 C ．前置放大器 3.调频式电涡流传感器的解调电路是 。 A.整流电路 B.相敏检波电路 C.鉴频器 4.下列传感器中 是基于压阻效应的。 A..金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻 5.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于——的表面上产生电荷量。 A.机械轴 B.电轴 C.光轴 6.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 来决定的。 A.贴片位置的温度变化 B.电阻丝几何尺寸的变化 C.电阻丝材料的电阻率变化 7.电容式传感器中，灵敏度最高的是 。 A.面积变化型 B ．介质变化型 C ．极距变化型 8.极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为 。 A.电容量微小影响灵敏度 B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差 C.非接触测量 9.高频反射式涡流传感器是基于 效应来实现信号的感受和变换的。 A.涡电流 B.纵向 C.横同 10.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为 效应。 A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电 二、填空题 1.可用于实现非接触式测量的传感器有 和 等。 2.电阻应变片的灵敏度表达式为E l dl R dR S λγ++==21//，对于金属应变片来说：S ＝ ， 而对于半导体应变片来说S ＝ 。 3.具有 的材料称为压电材料，常用的压电材料有 和 。 4.光电元件中常用的有 、 和 。 5.压电传感器在使用 放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。 6.电阻应变片的电阻相对变化率是与 成正比的。 7.压电传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度的改变，测量系统的 也 将发生变化。 8.电容式传感器有 型 型和 型3种类型，其中 型的灵敏度最高。 9. 霍尔元件是利用半导体元件的 特性工作的。 10. 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为 和 两种类型。

《岩土工程测试技术》教学大纲

《岩土工程测试技术》教学大纲 一、课程编号：0406016 二、课程名称：岩土工程测试技术Geotechnical Testing 三、学分、学时：1.5学分、34学时 四、教学对象：土木工程专业本科生 五、开课单位：土木工程学院岩土工程研究所 六、先修课程：材料力学、土力学 七、课程性质、作用、教学目标（含知识、能力、素质要求） 课程性质：必修课。 作用：增强学生对岩土工程测试理论的认识，获得土体常用物理力学性质指标的分布范围，了解岩土体常用物理力学性质指标对工程设计的作用，掌握岩土工程常用现场测试方法。教学目标：提高学生动手能力和综合思维能力，增加试验技能，培养学生遵守规范的习惯。 八、教学内容及基本要求 本课程要求学生掌握岩土工程勘察规范中要求的经常使用的岩土现场的测试理论、方法和测试仪器，了解岩土材料的物理力学性质指标间的关系和分布范围。 第1章绪论 §1.1 本课程的目的和意义 §1.2 本课程在岩土工程中的地位与作用 §1.3 岩土工程测试、检测及监测技术简介 §1.4 岩土工程测试与检测技术的现状与展望 第2章测试技术基础知识 §2.1 测试的一般知识

§2.2 传感器的基本特性 §2.3 常用传感器的类型和工作原理§2.4 监测仪器的选择和标定 思考题 第3章岩土的原位测试技术 §3.1 概述 §3.2 静力载荷试验 §3.3 静力触探试验 §3.4 野外十字板剪切试验 §3.5 动力触探 §3.6 扁铲侧胀试验 §3.7 岩土体现场剪切试验 思考题 第4章地基加固的检验与检测 §4.1 概述 §4.2 主要的地基加固方法及适用条件§4.3 各类地基加固的检验与检测 §4.4 工程实例 思考题 第5章桩基础的测试与检测 §5.1 概述 §5.2 单桩竖向抗压静载荷试验

《现代分析测试技术实验》课程教学大纲.

《现代分析测试技术实验》课程教学大纲 课程编号：30S636Q 适用专业：环境工程专业课程层次及学位课否：专业拓展实践课程 学时数：16 学分数：1 执笔者：田秀君编写日期：2004年6月 一、教学任务和目标 《现代分析测试技术实验》是集理论性与实践性于一体的课程，实验在课程中占有非常重要的地位，它涵盖了现代分析仪器的基本理论、实验原理和操作方法。 通过实验，使学生学会使用大型仪器，掌握实验原理、方法和手段，具有一定的实验技能，深化理解理论知识，掌握数据处理的基本方法,培养学生利用大型精密分析仪器分析问题、解决实际问题的能力，为学生从事环境检测等分析工作打下基础。 二、教学内容及安排 （一）实验内容及要求 1．ICP光谱法测定饮用水中总硅 熟悉顺序扫描光谱仪操作，掌握用单元素测定程序测定微量元素，了解ICP光谱分析线的选择和扣除光谱背景的方法，学会获取扫描光谱图。 2．火焰原子吸收光谱法测定自来水中的镁 了解原子吸收分光光度计的基本原理和构造，熟悉原子吸收光谱操作条件的选择，掌握标准假如法测定元素含量的操作。 3．邻菲罗啉分光光度法测定铁 了解紫外-可见光分光光度计的结构，掌握研究显色反应的一般方法，学会测定未知试样中的铁含量。 4．正丁醇-环己烷溶液中正丁醇的测定 了解红外光谱仪的一般结构，掌握标准曲线法定量分析的技术，熟悉红外光谱法进行纯组分定量分析的全过程。 5．利用气-固色谱法分析O2、N2、CO、及CH4混合气体 了解气相色谱仪的组成及各部件的功能，理解气-固色谱的原理和应用，掌握气体分析的一般方法。 6．液相色谱法分析果汁中的有机酸 了解液相色谱仪的基本构造和工作原理，熟悉液相色谱仪器的基本操作，掌握选择最佳分析条件的方法，了解液相色谱法在食品分析中的应用。 7．水中pH、PNa值的测定 了解电位分析法的基本原理，熟悉pH计、PNa计的基本操作，掌握水体中pH、PNa的测定方法。 8．气质联用（GC-MS）定性分析有机混合物 了解GC-MS分析的一般过程和主要操作，熟悉GC-MS分析条件的设置，掌握GC-MS数据处理方法。

09《动力工程测试技术及仪器》课程教学大纲韩东太

课程编号：0805210617TIPE 《动力工程测试技术及仪器》（Measurement Technology and instrument of Power Engineering） 课程教学大纲 48学时 3学分 一、课程的性质、目的及任务 《动力工程测试技术及仪器》是能源与动力工程本科专业的主干课程，该课程内容与生产实际紧密结合。通过该课程的学习，使学生熟悉能源与动力工程专业常见热工仪器仪表的原理，掌握温度、压力、流量等热工参数的测量方法，了解数据采集、传输和显示技术，熟悉热工数据处理的基本方法，使学生具备一定的数据处理和创新实践动手能力。 二、适用专业 能源与动力工程专业 三、先修课程 高等数学、工程热力学、传热学、流体力学 四、课程的基本要求 通过本课程的学习，学生应达到下列要求：了解测量系统的基本构成，和测量系统的静态和动态特性；掌握常见热工参量的测量方法及使用的仪器仪表的工作原理；掌握数据处理和误差分析的基本方法。 五、课程的教学内容 （一）课堂讲授的教学内容 1. 测量方法及误差分析 测量的基础知识，仪表组成及分类，测量的误差和不确定度，随机误差的统计处理，系统误差，间接测量中量值的估计，测量不确定度估计，仪器的质量指标，测量器具的标定。 2. 温度测量 测温的物理基础，热电偶测温的物理基础，热电偶温度传感器的种类及结构，电阻温度传感器，接触测温方法讨论；辐射测温仪表，测温仪器的标定。 3. 压力测量 概述，液柱式压力计、弹性压力计，电气压力测量，压力表的选择和安装与故障分析，压力表的使用和校验。 4. 流量测量 概述，节流流量计，速度流量计、容积流量计，其他流量测量计简介。 5. 水位测量 水位测量的意义，连通器式液位计，压差式水位计，电接点水位计；水位测量的其它方法。 6. 气体成分分析

工程测试技术教学大纲

课程教学大纲 课程的性质、目的和任务 工程测试技术基础是机械大类专业的平台课程。通过本课程的学习可以获得传感器测量原理、测量信号处理方法和计算机测量系统等方面的基础知识，并掌握温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法。 基本要求 本课程分为概论、信号分析基础、传感器测量原理、测试系统基本特性、计算机化测试系统和常见物理量测量与应用几部分。学完本课程应具有下列几方面的知识：（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。 （3）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。 （4）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、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。 （5）了解计算机测试系统的构成，知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。 课程内容与学时安排 第一部分绪论（2学时） 介绍测试技术在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。 第二部分信号分析基础（8） 包括信号的分类，信号波形分析、频谱分析、相关分析原理与应用。 第三部分传感器测量原理（8） 介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光学传感器、热电式传感器、化学传感器、生物传感器等常用传感器的工作原理和应用。 第四部分测试系统特性（4） 介绍测试系统基本组成，测试系统的静态、动态特性，不失真测量的条件。测试系统特性的评定方法。 第五部分计算机化测试系统（10）

包括传感器信号的放大、滤波、调制与解调，等信号调理方法、A/D、D/A转换过程和采样定理，常用的数字信号处理算法，计算机虚拟仪器技术。 实验 8学时 1.波形合成与分解，波形图、谱图的识图 2.输送线模型多传感器综合应用（红外、光电、铁磁等） 3.环境监测（烟雾、酒精、温度、湿度、亮度、噪声等） 4.转子实验台模型转速和振动测量、现场动平衡 合计 32+8学时