spContent=“机械工程测试技术”课程曾获国家精品课程（2006年）、国家级精品课程资源共享课（2016年）。“测试技术”教材获国家十五、十一五、十二五规划教材。
“机械工程测试技术”课程曾获国家精品课程（2006年）、国家级精品课程资源共享课（2016年）。“测试技术”教材获国家十五、十一五、十二五规划教材。
—— 课程团队
课程概述
测试是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基础方法。在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测试技术。
本课程讲解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，测试信号的分析与处理，以及常见物理量的测量方法。
通过本课程的学习，学生能够：
1) 掌握机械测控系统的基本知识，机械信号的基本概念和常用测控传感器的一般原理，机械测控系统建模的基本理论和方法，具备系统建模能力，并能够根据所建模型对系统进行分析能力。
2) 掌握熟悉信号调理和信号处理的一般方法，掌握数据采集、信号调理、信号处理的一般流程，具备一般测试系统的分析和设计能力。
3) 掌握机械测控系统性能分析和系统设计的基本方法，具备一般机械测控系统的初步设计能力，培养学生的实践能力。
本课程曾荣获国家精品课程、国家级精品资源共享课，配套教材为国家级十五、十一五、十二五规划教材。
授课目标
1) 掌握机械测控系统的基本知识，机械信号的基本概念和常用测控传感器的一般原理，机械测控系统建模的基本理论和方法，具备系统建模能力，并能够根据所建模型对系统进行分析能力。
2) 掌握熟悉信号调理和信号处理的一般方法，掌握数据采集、信号调理、信号处理的一般流程，具备一般测试系统的分析和设计能力。
3) 掌握机械测控系统性能分析和系统设计的基本方法，具备一般机械测控系统的初步设计能力，培养学生的实践能力。
成绩 要求
每个学习单元包括若干视频、PPT、单元测验、单元作业、讨论，学习过程结束有考试；
- 部分章节有随堂测验，随堂测验一般是选择题、填空或判断题，不计分；
- 本课程共有5次单元作业，每次5-10题不等，计入总分，占总成绩的20%；
- 本课程共有5次单元测验，每次10-20题不等，计入总分，占总成绩的20%；
- 期末考试，由10-30题选择、填空、判断等客观题及计算、证明题组成。计入总分，占总成绩的40%；
- 参与论坛讨论，占总成绩的10%（在课程论坛“课堂交流区”参与回复的数量达到10个即满分）。
- 60分以上合格，90分以上优秀。
课程大纲
信号及其描述
课时目标：掌握信号分类的基本方法，掌握各类信号的时域、频域表达方法及其基本性质。能够对给定信号进行基本的描述。
1.1 信号的分类
1.2 信号的描述、周期信号的描述
1.3 非周期信号描述及傅里叶变换性质
1.4 随机信号的描述
1.5 典型信号的频谱
信号的分析与处理
课时目标：掌握信号的时域分析、相关分析以及频域分析的基本原理与方法，能够根据测试要求选择合适的信号分析方法。掌握数字信号处理的基本原理，能够针对测试任务要求构建基本的数字信号处理流程与设置采样参数。
2.1 信号的相关分析
2.2 信号的频域分析
2.3 数字信号处理与采样
2.4 截断、频域采样与栅栏效应
测试系统的特性
课时目标：掌握线性系统特性，掌握测试系统静态特性、动态特性，掌握不失真测试条件。能够对系统的静态及动态特性进行测定和分析，能够计算测试系统在典型输入下的响应。
3.1 测试系统及其静态特性
3.2 测试系统的动态特性
3.3 测试系统在典型输入下的响应
3.4 信号不失真测试
3.5 系统动静态特性测定
3.6 测量误差（含负载效应）
传感器
课时目标：掌握各类常用传感器的基本工作原理、检测原理和其工程应用，了解传感器的分类和传感器技术的发展趋势，能够根据传感器的技术指标和选用原则选择合适类型的传感器。
4.1 传感器及其选用原则
4.2 电阻式传感器
4.3 电感式传感器
4.4 电容式传感器
4.5 压电式传感器
4.6 磁电式传感器
信号的调理与记录
课时目标：掌握滤波器特性及分析方法，掌握滤波器的主要参数，能够在测试中利用滤波器的特性消除干扰或进行频谱分析。了解目前常用的信号指示和记录装置。
5.1电桥（直流电桥与交流电桥）
5.2调制与解调
5.3滤波器
5.4信号的指示和记录装置
位移测量
课时目标：掌握位移测量的基本原理与方法，熟悉常用位移传感器的使用特点，能够根据测试要求选择传感器并构建位移检测系统。
振动测量
课时目标：掌握振动测量的基本方法，熟悉3种振动传感器的特性及使用要求，掌握振动信号的基本分析方法，能够对实际振动信号进行分析。
7.1 振动测量基础
7.2 振动测量传感器及测量方法
7.3 制造过程状态监测与分析
应变测量
课时目标：掌握和分析不同的布片组桥方式对电桥输出、温度补偿和消除弯矩的影响，能够优先选择输出信号大、能实现温度补偿、消除弯矩影响和便于分析的方案。
8.1 电阻应变仪的分类
8.2 应变片布片和组桥方法
温度、流量、压力测量
课时目标：掌握温度、流量、压力等信号的特点，掌握温度、流量、压力等信号测量的基本方法，熟悉相应的传感器的特性及使用要求，能够根据实际测试要求，选用相应的传感器。
噪声测量
课时目标：了解噪声测量的传感器及其特性，掌握噪声测量的基本方法，熟悉噪声测量仪器，能够对测量噪声信号进行分析。
10,1 噪声测量的主要参数
10.2 噪声的分析方法与评价
10.3 噪声测量仪器
10.4 噪声测量及其应用
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预备知识
参考资料
贾民平，张洪亭. 测试技术（第三版）[M]. 高等教育出版社，2016.07
Richard S. Figliola. Theory and design for mechanical measurements（Fifth edition）. John Wiley & Sons, Inc., 2011
浙公网安备 33010802012594号
