《机械工程测试技术》教案

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1、教学大纲1课程在本专业中的定位与课程目标机械工程测试技术是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械类专业的平台课程。通过该课程的学习可以获得测最信号处理方法、测最系统特性、传感器测最原理和信号原理等方面的基础知识，并掌常见物理最的测最和应用)s法。2基本耍求木课程分为概论、信号分析基础、测试系统基本特性、传感器测最原理、信号处理屮间电路和常见物理量测量与应川几部分。学完本课程应具冇下列几方面的知识：(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

2、息的能力。(3)掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选丿IJ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、楼宁控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应川。(5)了解测试系统的构成，了解用测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。3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、农业等国民经济屮的应川，测试的概念和系统构成，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

3、部分测试系统特性(10)介绍测试系统基本组成，测试系统的静、动态特性，不失真测量条件。测试系统特性的评定方法。第四部分常用传感器(10)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。笫五部分中间变换电路(8)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。第六部分测试系统后处理装置(2)包括模拟显示、数字显示、

4、打印和绘图记录及磁记录、光盘记录等装置的原理和结构。第七部分测试技术在机械工程屮的应用(0)本章主要介绍了振动和噪声测试系统的构成、测最方法和原理。同时增加了流体参最的测最内容，在书本和人纲的基础上，我们简单的增加了各种机械参量（力、位移、速度等）的测量和温度的测量。实验8学时1•川电感传感器测量位移2.川电容传感器测量共振频率3.川电阻应变片和电桥测量质量4.转子实验台模型转速和振动测量、现场动平衡仑计40+8学时4课程的重点、难点及解决办法该课程是一门实践性较强的课程，教学内容包括测试信号分析理

5、论和传感器原理两大部分。因历史的原因和受当时教学和实验条件限制，过去侧重课本内容讲授，实践性环节偏少，学牛•普遍反映测试技术应用、发展部分空洞；传感器部分没有实物对•象、枯燥无味；信号分析理论部分深奥、难懂。导致学生对课程作用认识不足，严重影响教学效果。在各章节绪论和展望部分，实行白编的多媒体教案为主，书木教材为辅的形式。用计算机多媒体来丰富课程内容和表现形式，将工程案例融入教学内容屮，现身说法，使从未接触过工程实际的学生能够建立T业测量与应用的整体概念。対测试信号分析部分，改变重理论、轻实践的教学

6、观点，强调対测试信号分析的本质理解和工程实际应用，淡化对公式推导过程等数学理论的要求。并配合新的教学思路，利用华中科技大学的“工程测试网上虚拟实验室''和“DRVI可重构虚拟仪器平台”进行授课。课堂上结合工程案例，用演示实验对实际测试信号进行分析，让学生建立信号分析与实际应用间的联系。対传感器部分，通过实验教学來让学生认识传感器，加深他们的认识能力。5教学条件1）教材使用与建设书本教材使用兰州大学出版社出版，孙启国主编，机械工程测试技术。参考华中科技大学《机械工程测试基础》。1）.实验教学软件利用华

7、屮科技大学的“DRVI快速可重构虚拟仪器实验教学平台”。学生能够用它在自己上网的计算机上营造“个人测试实验室匕并用PC机上的鼠标（光电传感器）、麦克风（电容传感器）、声卡（A/D卡）等作为测量设备，自己动手做实验。作为配合课程学习的主要工具。2）o工程案例和演示实验集配合“以工程案例和实验为主线的测试技术课程教学法”，采用华中科技大学开发的50多个演示实验和工程案例，形成计算机化、可视化、实验化测试课程教学体系。配合课程理论学习和知识点讲解进行实验验证和应用，实现理论与实际结合。最后，我校测试技术课

8、程投入资金极少，使得该课程相关建设无法跟上世界一流大学步伐，希望学校能够对该课程投入较大资金，建设课程项目组进行教学软件开发和教学改革。教学方法和改进为提高该课程教学质量，我们向一流大学水平看齐。通过互联网、电子期刊等各种途径广泛收集教改信息，重点关注华中科技大学、清华大学、麻省理工学院、密歇根大学等世界名校的测试课程教学动态。在分析、借鉴、学习和引用的基础上，逐步形成具有自己特色的教学模式。在教学方法以工程案例和实验为主线的测控课程教学模式：在教学内容上用貝有工程背