工程测试技术基础是机械类专业的专业基础课和必修课程,也是按大类招生和培养后机械大类专业的平台课程。 通过该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。
教学大纲
一、课程名称
工程测试与信息处理
二、学时与学分:40/2.5
三、先修课程
电子学、微机原理、工程数学(概率论与随机过程、复变函数、积分变换)、控制工程基础
四、课程教学目标
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。
五、适用学科专业
机械大类各专业(如:机械、交通、材料、能源等)
六、基本教学内容与学时安排
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学时)
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学时)
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学时)
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学时)
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.学用DRVI虚拟仪器实验平台和Signal VBScript编程(2学时);
2.波形合成与分解(2学时);
3.鼠标(光电传感器)移动测量原理(2学时);
4.用麦克风(电容传感器)测量声音信号的频谱(2学时)
合 计 32+8学时
七、教材
卢文样,杜润生.机械工程测试.信息·信号分析.武汉:华中理工大学出版社。
八、考核方式
书面考试+作业+实验报告