机械工程测试技术教案
机械工程学院
唐景林
第一章 绪论
一、教学目的及要求
使学生把握测试系统的差不多概念。学生应了解测试系统的功能结构，静、动态测试的概念等。 二、要紧内容
测试技术的在机械工程中的意义；测试系统的组成；课程性质；差不多内容及学习方法
三、学时安排： 1学时〔详细安排见教学日历〕 讲课 1学时 四、教学重点：
静态测试与动态测试的概念。测试系统的组成。 五、教学难点：
动态测试概念的建立 六、教学过程：(见讲义)
八、摸索题：依照日常观看，是建立一套结构应力测试系统，要求画出框图即可。
九、作业：静态测试与动态测试系统的构成有何不同
十、教学参考书：黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11
第二章 信号分析
一、教学目的及要求
使学生把握确定性信号分析的差不多理论和方法； 二、要紧内容
信号的分类；信号的时域和频域描述；周期信号与离散频谱；瞬变非周期信号与连续频谱；脉冲信号及其频谱；正弦函数和余弦函数的频谱 三、学时安排： 7学时〔详细安排见教学日历〕 讲课 7学时 四、教学重点：
周期信号的时域定义、傅立叶级数表达及其离散频谱 瞬变非周期信号的傅立叶变换及其连续频谱 傅里叶变换的要紧性质 五、教学难点：
信号时域分析与频域表达的概念、方法及其相互关系 六、教学过程：(见讲义) 八、摸索题与作业：
1、什么是信号的频域描述
2、周期信号的时域定义及其判定方法 3、确定任意一个谐波的三个要素是什么 4、周期信号频谱特点是什么
5、周期信号双边频谱与单边频谱间的幅值、相位关系 6、傅立叶变换的六个要紧性质
7、单位脉冲函数的描述〔函数值、强度〕； 8、一样脉冲函数的表示方法，即A(tt0)，及A，t0的意义 9、表达脉冲函数的采样性质、卷积性质、频谱 10、 写出正弦函数、余弦函数的傅立叶变换 习题2-1~2-4
十、教学参考书：
1、 2、 3、 月
黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 黄学铃. 锻压测试技术. 机械工业出版社. 1883年6月 吴正毅. 测试技术与测试信号处理. 清华大学出版社. 1991年4
1994年11月
第三章 测量系统分析
一、教学目的及要求
使学生们把握测试系统的静、动态特性分析差不多概念、表达方法。 二、要紧内容
测试系统的误差表达方式，静态特性曲线与静态特性参数 测试系统的动态特性：线性系统的时域描述、频域描述
理想频向函数—测试系统实现不失真测试的条件 三、学时安排： 6学时〔详细安排见教学日历〕 讲课 6学时 四、教学重点：
线性系统的时域描述、频域描述，二阶系统的频率特性 五、教学难点：
线性系统的频率保持特性及其应用；系统时域、频域响应的运算 六、教学过程：(见讲义) 八、摸索题与作业：
1、 绝对误差、相对误差的表达式
2、 灵敏度、非线性度、回程误差的定义 3、 表达线性系统的5个性质
4、 什么是系统的脉冲响应函数、频率响应函数，两者的关系是什么 5、 测试系统在时域和频域分别用什么描述
6、 输入信号、输出信号、测试装置三者关系的时域描述和频域描述 7、 测试装置实现不失真测试的时域条件和频域条件 8、 写出线性定常系统微分方程的一样形式〔式3.8〕
9、 依照二阶系统的微分方程，推导频率响应函数以及系统的固有频率及阻尼比
十、教学参考书：
1． 2．
黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11月
吴正毅. 测试技术与测试信号处理. 清华大学出版社. 1991年4月
第四章 信号的猎取
一、教学目的及要求
使学生们把握常用传感器的转换原理、评判以及选用原那么。 二、要紧内容
传感元件的差不多要求
电阻、电容、电感等参量型传感器的差不多原理 压电，热电，电动等发电型传感元件的差不多原理， 其他类型传感元件简介
三、学时安排： 11学时〔详细安排见教学日历〕 讲课 8学时 实验 3学时
〔实验包括：1. 几种传感器的认识，1学时；2. 电阻应变片认识与铁片技术训练1学时；3. 电阻应变片灵敏度的测定，1学时〕 四、教学重点：
应变式电阻传感器 电容传感器 电感传感器 压电传感器 五、教学难点：
与传感器相关学科知识，测量电路 六、教学过程：(见讲义) 八、摸索题与作业：
1、 依照国标，传感器的定义是什么 2、 传感器的三种分类方法
3、 电阻应变丝〔即电阻应变片〕灵敏度的定义
4、 电阻应变片的温度误差有哪三方面组成,有哪三种补偿方法 5、 平板电容器电容量表达式
6、 电容传感器有哪三种类型，各自有哪些特点 7、 自感式传感器的工作原理
8、 什么是正压电效应和逆压电效应
9、 压电传感器的前置放大器有哪两种形式，各自有什么特点 10、 电荷放大器的等效电路，输出电压表达式
九、教学参考书：黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11月
第五章 信号的加工
一、教学目的及要求
使学生们把握常用信号处理原理、分析方法，特点。 二、要紧内容
电桥：直流电桥，交流电桥的输出特性
常用载荷应变测量的布片、接桥方法与结果分析。〔补充内容，取代原第六章内容〕
调制与解调：幅值调制，频率调制
三、学时安排： 9学时〔详细安排见教学日历〕 讲课 4学时 实验 5学时
〔实验包括：1. 不同布片、组桥方法对电桥输出的阻碍，1学时；2.电阻应变片在测量中的布片组桥方法，2学时；3. 动态应变测量系统操作训练1学时；测试系统的标定与实测，1学时。〕 四、教学重点：
直流电桥;
常用载荷应变测量的布片、接桥方法与结果分析。 五、教学过程：(见讲义) 六、摸索题与作业：
1、 电桥的分类方法〔按桥臂阻抗类型、鼓舞电源类型、桥臂阻值、工作方式〕
2、 直流电桥的输出电压公式
3、 直流电桥、交流电桥的平稳条件及其运算 4、 表达电桥的加减特性
5、 电桥的工作桥臂系数的定义
6、 单臂、双臂、四臂工作电桥的温度补偿原理 7、 以谐波为载波时，信号调制的种类
8、 结合交流电桥指出载波、调制信号和已调制波 9、 什么是幅值调制
10、 依照交流电阻电桥的输出电压表达式〔5-21〕说明幅值调制的工作原理
11、 用两片应变片测量给定位置的轴向应变，如何接桥和布片。
测量位置 力P
12、 求图示电阻电感电桥的平稳条件
九、教学参考书：
1．黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11月
2．黄学铃. 锻压测试技术. 机械工业出版社. 1883年6月
3．吴正毅. 测试技术与测试信号处理. 清华大学出版社. 1991年4月
总复习及习题课2学时
