《机械工程测试技术》课程教学大纲 mechanical engineering measurement technology（2014年）

《机械工程测试技术》课程教学大纲课程英文名称：mechanicalengineeringmeasurementtechnology课程编码：Z105052总学分：2.0总学时：32理论学时：22实验学时：10课程性质：专业基础课必修开课单位：机械电气工程学院大纲制定者：李江全大纲审定者：审定日期：课程简介：本课程讲授机械工程测试中常用的传感器、信号调理电路及显示记录仪器的工作原理，测量装置基本特性的评价方法，测试信号的分析和处理，以及常见物理量的测量方法。通过本课程的学习，培养学生能合理地选用测试装置，初步掌握进行非电量测试所需的基本知识和技能，为进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。一、课程的地位与作用在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有先进的测试技术，现代化生产也就失去了基础。因此本课程在培养学生适应现代社会发展方面发挥重要作用。二、课程的教学目标与基本要求1.教学目标掌握非电量测试系统的组成、工作原理，测试装置基本特性并能正确地运用于测试装置的分析和选择：重点掌握各种常用传感器的结构、测量原理、特性和应用：了解工程检测中的测量电路、测量仪器的原理和使用方法：掌握自动检测与控制系统的组成方法，并能处理应用中的一些技术问题。2.基本要求使学生掌握传感器技术的基本理论外，还须通过实验使学生加深对理论知识的理解，增强学生的动手能力；理论联系实际，从工程实际出发，启发学生的创新思维；注重学生知识应用能力的培养，淡化过分复杂的数学分析。三、课程知识单元与知识点0绪论0.1测量的基本知识；0.2非电量电测法。1测试装置的基本特性1.1静态特性；1.2动态特性。2信号的调理与记录2.1电桥电路：2.2调制解调电路：2.3信号放大电路；2.4显示记录仪。3常用传感器3.1传感器基础；3.2传感器的结构与原理；3.3传感器的选用。4机械参量测量

《机械工程测试技术》课程教学大纲 课程英文名称：mechanical engineering measurement technology 课程编码：Z105052 总学分：2.0 总学时：32 理论学时：22 实验学时：10 课程性质：专业基础课必修 开课单位：机械电气工程学院 大纲制定者：李江全 大纲审定者： 审定日期： 课程简介： 本课程讲授机械工程测试中常用的传感器、信号调理电路及显示记录仪器的工作原理，测量装置基 本特性的评价方法，测试信号的分析和处理，以及常见物理量的测量方法。 通过本课程的学习，培养学生能合理地选用测试装置，初步掌握进行非电量测试所需的基本知识和 技能，为进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。 一、课程的地位与作用 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数， 使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有先进的测试技术，现 代化生产也就失去了基础。 因此本课程在培养学生适应现代社会发展方面发挥重要作用。 二、课程的教学目标与基本要求 1. 教学目标 掌握非电量测试系统的组成、工作原理，测试装置基本特性并能正确地运用于测试装置的分析和选 择；重点掌握各种常用传感器的结构、测量原理、特性和应用；了解工程检测中的测量电路、测量仪器 的原理和使用方法；掌握自动检测与控制系统的组成方法，并能处理应用中的一些技术问题。 2. 基本要求 使学生掌握传感器技术的基本理论外，还须通过实验使学生加深对理论知识的理解，增强学生的动 手能力；理论联系实际，从工程实际出发，启发学生的创新思维；注重学生知识应用能力的培养，淡化 过分复杂的数学分析。 三、课程知识单元与知识点 0 绪 论 0.1 测量的基本知识； 0.2 非电量电测法。 1 测试装置的基本特性 1.1 静态特性； 1.2 动态特性。 2 信号的调理与记录 2.1 电桥电路； 2.2 调制解调电路；2.3 信号放大电路；2.4 显示记录仪。 3 常用传感器 3.1 传感器基础； 3.2 传感器的结构与原理；3.3 传感器的选用。 4 机械参量测量

4.1温度测量；4.2位移测量；4.3力、应力和扭矩测量；4.4转速和加速度测量。5微机辅助测试技术5.1微机数据采集系统：5.2虚拟仪器。四、时间分配教学环节（学时）知识知识点讲实小单元验课计440绪论221测试装置的基本特性222信号的调理与记录63410常用传感器46612机械参量测量522微机辅助测试技术总计221032五、课程其他说明1、主要先修课程：工程图学、工程材料、电路分析、电子技术等。2、适用专业类别：机械设计制造及其自动化，农业机械化及其自动化3、主要教材：熊诗波.机械工程测试技术基础，北京：机械工业出版社周生国，机械工程测试技术，北京：国防科技大学出版社4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩30%，期末试卷考试成绩70%六、实验项目及要求序号学时实验内容实验类型实验项目名称认识电阻应变片的类型、组成与结构；单臂半桥、双臂半桥、四臂全桥的连电阻应变传感器结构及特性综合性实验1接：静态电阻应变仪的使用。动态压力测量及系统连接：动态应变2设计性实验电阻应变传感器动态载荷测量仪、数字存储示波器的使用。了解电容式传感器的结构和工作原理；使用变面积电容传感器进行位移3综合性实验电容传感器位移测量测量。了解霍耳式传感器、霍耳接近开关的结构与工作原理；使用霍耳接近开关设计性实验4霍尔传感器转速测量进行转速、计数测量

4.1 温度测量； 4.2 位移测量；4.3 力、应力和扭矩测量；4.4 转速和加速度测量。 5 微机辅助测试技术 5.1 微机数据采集系统； 5.2 虚拟仪器。 四、时间分配 知识 单元 知 识 点 教学环节（学时） 讲 课 实 验 小 计 0 绪 论 4 4 1 测试装置的基本特性 2 2 2 信号的调理与记录 2 2 3 常用传感器 6 4 10 4 机械参量测量 6 6 12 5 微机辅助测试技术 2 2 总 计 22 10 32 五、课程其他说明 1、主要先修课程：工程图学、工程材料、电路分析、电子技术等。 2、适用专业类别：机械设计制造及其自动化，农业机械化及其自动化 3、主要教材： 熊诗波. 机械工程测试技术基础，北京：机械工业出版社 周生国. 机械工程测试技术，北京：国防科技大学出版社 4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩 30%,期末试卷考试成绩 70%。 六、实验项目及要求 序号 实验项目名称 实验内容 学时 实验类型 1 电阻应变传感器结构及特性 认识电阻应变片的类型、组成与结构； 单臂半桥、双臂半桥、四臂全桥的连 接；静态电阻应变仪的使用。 1 综合性实验 2 电阻应变传感器动态载荷测量 动态压力测量及系统连接；动态应变 仪、数字存储示波器的使用。 1 设计性实验 3 电容传感器位移测量 了解电容式传感器的结构和工作原 理；使用变面积电容传感器进行位移 测量。 1 综合性实验 4 霍尔传感器转速测量 了解霍耳式传感器、霍耳接近开关的 结构与工作原理；使用霍耳接近开关 进行转速、计数测量。 1 设计性实验

了解电感传感器的结构、类型和工作原理：使用电感接近开关组成控制系52综合性实验电感接近开关指示灯控制统。了解热电偶、热电阻、热敏电阻等热电传感器的结构及测温原理；使用热6热电传感器温度测量与控制2综合性实验电传感器、温度测控仪表等组成温度测量与控制系统。了解光敏电阻、光电池的结构和工作原理。使用光电接近开关和计数器组7设计性实验光电传感器结构及应用成计数控制系统：使用光电池进行光照测量。了解光纤传感器的结构、工作原理和工作特点；使用单头反射式光纤传感8光纤传感器位移测量综合性实验器进行位移测量

5 电感接近开关指示灯控制 了解电感传感器的结构、类型和工作 原理；使用电感接近开关组成控制系 统。 2 综合性实验 6 热电传感器温度测量与控制 了解热电偶、热电阻、热敏电阻等热 电传感器的结构及测温原理；使用热 电传感器、温度测控仪表等组成温度 测量与控制系统。 2 综合性实验 7 光电传感器结构及应用 了解光敏电阻、光电池的结构和工作 原理。使用光电接近开关和计数器组 成计数控制系统；使用光电池进行光 照测量。 1 设计性实验 8 光纤传感器位移测量 了解光纤传感器的结构、工作原理和 工作特点；使用单头反射式光纤传感 器进行位移测量。 1 综合性实验