2021级-《测试技术》课程教学大纲（黄伟国）-新版.docx

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1、测试技术课程教学大纲一、课程基本信息英文名称TestTechno1ogy课程代码VEEN2302课程性质专业选修课程授课对象车辆工程专业学分3学时共54,其中讲课45,实验9。主讲教师黄伟国、沈长青、石娟娟修订日期2023.07.10指定教材熊诗波，黄长艺.机械工程测试技术（第4版）.北京：机械工业出版社，2018年.二、课程目标（-）总体目标本课程是车辆工程专业本科生的一门理论性和实践性都很强的选修课程。内容涉及到机械测试、传感器原理、电路分析、信号处理等多方面，是有效分析复杂工程问题和开展工程测试的专业课程之一。通过本课程的教学，使学生建立明确的信号频谱概念，掌握频谱分析的基本原理；掌握测

2、试系统特性的评价方法,并能正确运用于测试装置的分析与选择；掌握常用传感器、中间变换电路和记录仪器的工作原理，熟悉实验仪器的操作方法；建立动态测试工作的完整概念，并能将动态测试所需要的基本知识初步运用于机械工程中某些物理量的测试。本课程能培养学生运用测试技术的基本理论、方法以及相应的专业基础知识开展机械工程与车辆工程测试、信号分析的研究，培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。（二）课程目标课程目标1：能运用机械工程动态测试的基本理论和方法、信号处理方法,分析复杂工程问题并加以应用，获得有效结论；课程目标2：掌握各种传感器的传感原理与调制解调基本原理，并能根据原理结合应用实际，进行实验设计与开

3、展实验;课程目标3：能够根据所测动态参数，正确选用传感器及测试装置，测试常见物理量并做出特性评价，并能初步了解搭建测试系统的制约因素和相关必要知识。(H)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、4、6o毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和车辆工程的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析车辆复杂工程问题，以获得有效结论。毕业要求4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对车辆复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。毕业要求6工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价车辆工程实践和车辆复杂工程问题解决

4、方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。表1：课程目标与毕业要求的对应关系表业要求课程目AX、毕业要求2毕业要求4毕业要求6课程目标1课程目标2课程目标3表2：课程目标与课程内容的对应关系表课程目标对应课程内容课程目标1第一章，第二章，第三章，第四章、第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章，第十一章，第十二章，第十三章课程目标2第一章，第二章，第三章，第四章、第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章，第十一章，第十二章，第十三章课程目标3第一章，第二章，第三章，第四章、第五章，第六章，第七章，第八章，第九章，第十章，第十一章，第十二章，第十三章三、教学内容

5、3.1讲授内容第一章绪论1教学目标（1）了解测试与检测技术的基本内容；（2）掌握测试系统的组成与发展；（3）掌握测量方法的分类；（4）掌握测量误差及统计处理；（5）掌握传感器的基本特性。2 .教学重难点（1）测试系统的组成；（2）测量方法的分类；（3）测量误差分类与数据统计处理；（4）传感器的基本特性。3 .教学内容（1）测试与检测技术的内容与作用；（2）测试系统的组成与发展；（3）测量的基础知识。4 .教学方法课堂授课、课后复习5 .教学评价能举例说明测试技术的内容与作用：掌握测试系统的组成并能举例说明；掌握测量方法的分类并能举例说明；掌握测量误差分类与数据统计处理；掌握传感器的基本特性并进

6、行评价。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第二章测试信号及其描述6 .教学目标（I）了解信号的分类；（2）掌握信号的时域频域描述方法；（3）掌握周期信号及其离散频谱；（4）掌握非周期信号及其连续频谱；（5）掌握随机信号的统计方法；（6）掌握相关检测的原理及应用。7 .教学重难点（1）信号的时域频域描述；（2）周期信号及其离散频谱；（3）非周期信号及其连续频谱；（4）随机信号的常用统计量；（5）相关检测原理与应用。8 .教学内容（1）信号的分类与描述；（2）周期信号与离散频谱；（3）缓变非周期信号与连续频谱；（4）随机信号；（5）相关检测。9 .教学方法

7、课堂授课、课后联系、课后复习10 教学评价掌握信号的时域频域描述；掌握周期信号及其频谱特点；掌握非周期信号及其频谱特点；掌握随机信号的统计方法；掌握相关检测的基本原理并加以应用。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第三章测试系统的基本特性1教学目标（1）掌握测试系统的静态特性、动态特性，尤其是测试系统传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数，以及在典型输入下的响应；（2）掌握实现不失真测量的条件；3 3）了解测试系统的负载效应；4 4）了解测试装置的抗干扰。5 .教学重难点（1）测试系统的静态特性与动态特性；（2）测试系统在时域、领域的不失真条件；（3）测试

8、系统的负载效应；（4）测试系统的抗干扰措施。6 .教学内容（1）测试系统概述；（2）测试系统的静态特性；（3）测试系统的动态特性；（4）测试系统在典型输入下的动态响应分析；（5）实现不失真测量的条件；（6）负载效应；（7）测试系统的抗干扰。7 .教学方法课堂授课、课后练习、课后复习8 .教学评价掌握测试系统的静态特性、动态特性，尤其是测试系统传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数的定义与相互之间的关系，以及在典型输入下的响应；掌握实现不失真测量的时域、频域条件；掌握测试系统的负载效应并举例说明；了解测试装置的抗干扰。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第四

9、章电阻传感器9 .教学目标（1）了解电阻应变效应，掌握电阻应变传感器灵敏度特性；(2)掌握电桥及其特性、典型放大电路；(3)掌握电阻应变传感器的在车辆部件中的应变测量应用，了解热电阻传感器、气敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻的特点与应用。10 教学重难点(1)电阻应变传感器灵敏度分析；(2)直流电桥及其平衡条件；(3)典型运算放大器的放大原理，如差动放大器、测量放大器；(4)热敏电阻的原理与应用。11 教学内容(1)电阻应变传感器；(2)电桥；(3)放大器；(4)热电阻传感器、气敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻。12 教学方法课堂授课、课堂练习、课后练习。13 教学评价了解电阻应变效应，掌握电阻应变传感器

10、灵敏度特性，并能实现电阻应变传感器灵敏度推导；掌握电桥及其特性，掌握差动方式的优点；掌握典型放大电路，并能进行放大电路的增益推导.对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第五章电容传感器14 教学目标(1)掌握电容传感器的原理与应用。15 教学重难点(1)电容传感器的结构、原理与应用。16 教学内容(1)电容传感器的原理；(2)电容传感器的特点与应用。17 教学方法课堂授课、课后复习。18 教学评价掌握电容传感器的原理与应用。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第六章电感传感器1教学目标(1)掌握电感传感器的原理与应用

11、。19 教学重难点(1)电感传感器的结构、原理与应用；(2)差动电感的原理。20 教学内容(1)电感传感器的原理；(2)电感传感器的特点与应用。21 教学方法课堂授课、课后复习。22 教学评价掌握电感传感器的结构、原理及其应用；掌握差动电感的原理与优点。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第七章电涡流传感器23 教学目标(1)掌握电涡流传感器的原理与应用。24 教学重难点(1)电涡流传感器的原理与应用。25 教学内容(1)电涡流传感器的原理；(2)电涡流传感器的特点与应用。26 教学方法课堂授课、课后复习。27 教学评价掌握电涡流传感器的原理与应用。对应

12、课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第八章压电传感器1教学目标(1)掌握压电传感器的原理与应用；(2)掌握压电传感器的特性以及信号调节；(3)掌握压电传感器在车辆振动测试中的应用。28 教学重难点(1)压电材料、特性、以及应用；(2)压电传感器的等效电路、以及特性；(3)压电传感器的信号调节；(4)压电传感器的应用。29 教学内容(1)压电效应、逆压电效应；(2)压电材料及其应用；(3)压电传感器的特性；(4)压电传感器的信号调节；(5)压电传感器的应用。30 教学方法课堂授课、课后复习、课后练习31 教学评价掌握压电效应、逆压电效应、压电材料及其应用；掌握

13、压电传感器的不能用于静态量测量的原因；掌握压电传感器的信号调节：电压放大器、电荷放大器的原理；掌握压电传感器振动测试。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第九章热电偶1教学目标(1)掌握热电偶的原理与应用。32 教学重难点(1)热电偶的原理；(2)中间导体定律及其应用；(3)热电偶测温温度补偿原理及应用。33 教学内容(1)热电偶的原理；(2)中间导体定律；(3)热电偶的应用。34 教学方法课堂授课、课后复习。35 教学评价掌握热电偶测温的基本原理与应用；掌握中间导体定律及其意义。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6

14、。第十章超声波传感器36 教学目标(1)掌握超声波传感器的原理与应用。37 教学重难点(1)超声波传感器的原理与应用。38 教学内容(1)超声波传感器的原理；(2)超声波传感器的应用。39 教学方法课堂授课、课后复习。40 教学评价掌握超声波传感器的原理与应用。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第十一章鬟尔传感器41 教学目标(1)掌握霍尔传感器的原理与应用；(2)掌握霍尔传感器反馈式测量原理。42 教学重难点(1)霍尔电流传感器的反馈测量原理。43 教学内容(1)霍尔传感器的原理；(2)霍尔传感器的应用；(3)霍尔电流传感器-反馈测量。44 教学方法课堂授课、课后复习。45 教学评价掌握霍尔效应、霍尔传感器反馈式测量原理。对应课程目标1、课程目标2、课程目标3,毕业要求2、毕业要求4、毕业要求6。第十二章光电传感器1教学目标(1) 了解常见光电传感器的原理与应用。2 .教学重难点(1)光电传感器的原理与应用。3 .教学内容(1)光电传感器的种类与原理；(2)光电传感器的应用。4 .教学方法课堂授课、课后复:习。5 .教学评价了解常见光电传感器的原理与应用。对应课程目标1、课程