本课程是机械工程学院机械设计制造及其自动化专业的专业课程、测控技术与仪器专业的专业基础课程。本课程的任务是培养学生掌握机械工程中非电量电测法的基本原理和测试技术;常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法;测试信号的分析、处理方法;了解位移、振动、力等常见物理量的测量方法和工程上的典型应用;掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识;并能了解掌握测试技术的发展动向。通过学习和实践培养学生能合理选用测试装置,具备进行动态测试所需的基本理论、基本知识、基本技能和应用能力。
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第1讲 绪论、信号分类、周期信号频谱
1-1 测试技术概况
1-2 信号的分类与描述
1-3 周期信号与离散频谱
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第2讲 信号频谱分析、随机信号
2-1 周期信号与离散频谱
2-2 瞬变非周期信号与连续频谱
2-3 随机信号
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第3讲 测试装置的特性概述及静动态特性
3-1 测量装置特性概述
3-2 测量装置的静态特性
3-3 测量装置的动态特性
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第4讲 测试装置的动态特性和不失真测量
4-1 测量装置的动态特性
4-2 测量装置对任意输入的响应
4-3 实现不失真测量的条件
4-4 测量装置动态特性的测量
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第5讲 测试装置的负载和抗干扰特性、常用传感器
5-1 负载效应
5-2 测量装置的抗干扰特性
5-3 传感器分类、机械式传感器
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第6讲 电阻与电容传感器
6-1 电阻式传感器
6-2 电容式传感器
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第7讲 电感式传感器与压电式传感器
7-1 电感式传感器
7-2 压电传感器
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第8讲 其他传感器与传感器选用原则
8-1 磁电式传感器、光电传感器和光纤传感器
8-2 半导体传感器
8-3 红外传感器、激光传感器
8-4 传感器的选用原则
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第9讲 电桥
9-1章节回顾与本章内容引入(1-5)
9-2 直流电桥(6-16)
9-3 直流电桥特性及应用(18-27)
9-4 交流电桥、工程应力测试需求(29-39)
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第10讲 调制与解调
10-1调制与解调定义(1-8)
10-2 同步解调(9-22)
10-3 整流检波与相敏检波(23-40)
10-4 调频及鉴频(41-54)
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第11讲 滤波器、信号的放大、信号的显示与记录
11-1滤波器分类、理想滤波器、滤波器参数(1-13)
11-2实际RC、恒带宽比、恒带宽滤波器(15-27)
11-3数字滤波器简介及工程实例(29-35)
11-4 信号的放大
11-5 信号的显示与记录
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第12讲 数字信号处理基础
12-1 数字信号处理的基本步骤
12-2 离散信号及其频谱 (概述)
12-3 时域采样、混叠和采样定理
12-4 量化和量化误差
12-5 截断、泄露和窗函数
12-6 频域采样、时域周期性延拓和栅栏效应
12-7 频率分辨率、整周期截断
12-8 常用的窗函数
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第13讲 相关分析与功率谱分析
13-1 两随机变量的相关系数
13-2 信号的自相关函数
13-3 自相关函数性质与应用
13-4 信号的互相关函数
13-5 互相关函数性质与应用
13-6 自功率谱密度函数
13-7 互功率谱密度函数
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第14讲 测量仪器与数字接口
14-1 测量仪器与数字接口概述
14-2 测试信号采集的基本原理与装置
14-3 插卡式测试系统
14-4 仪器前端及控制
14-5 测试系统的数字接口
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第15讲 智能仪器与虚拟仪器
15-1 智能仪器与虚拟仪器概述
15-2 智能仪器简介
15-3 虚拟仪器与软件
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先修课程:《微积分》、《大学物理》、《电工技术》、《电子技术》、《控制工程基础》。
《机械工程测试技术基础》 熊诗波 机械工业出版社 第4版 2018