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《机械工程测试技术》教案
机械工程学院 唐景林
绪论
一、教学目的及要求
使学生掌握测试系统的基本概念。学生应了解测试系统的功能结构,静、动态测试的概念等。
二、主要内容
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;基本内容及学习方法
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、思考题:根据日常观察,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
信号分析
一、教学目的及要求
使学生掌握确定性信号分析的基本理论和方法;
二、主要内容
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
傅里叶变换的主要性质
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、思考题与作业:
什么是信号的频域描述
周期信号的时域定义及其判断方法
确定任意一个谐波的三个要素是什么
周期信号频谱特点是什么
周期信号双边频谱与单边频谱间的幅值、相位关系
傅立叶变换的六个主要性质
单位脉冲函数的描述(函数值、强度);
一般脉冲函数的表示方法,即,及A,t0的意义
叙述脉冲函数的采样性质、卷积性质、频谱
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:
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
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月
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测量系统分析
一、教学目的及要求
使学生们掌握测试系统的静、动态特性分析基本概念、表达方法。
二、主要内容
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、频域响应的计算
六、教学过程:(见讲义)
八、思考题与作业:
绝对误差、相对误差的表达式
灵敏度、非线性度、回程误差的定义
叙述线性系统的5个性质
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
测试系统在时域和频域分别用什么描述
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
测试装置实现不失真测试的时域条件和频域条件
写出线性定常系统微分方程的一般形式(式3.8)
根据已知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:
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 信号的获取
一、教学目的及要求
使学生们掌握常用传感器的转换原理、评价以及选用原则。
二、主要内容
传感元件的基本要求
电阻、电容、电感等参量型传感器的基本原理
压电,热电,电动等发电型传感元件的基本原理,
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、思考题与作业:
依照国标,传感器的定义是什么
传感器的三种分类方法
电阻应变丝(即电阻应变片)灵敏度的定义
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
平板电容器电容量表达式
电容传感器有哪三种类型,各自有哪些特点
自感式传感器的工作原理
什么是正压电效应和逆压电效应
压电传感器的前置放大器有哪两种形式,各自有什么特点
电荷放大器的等效电路,输出电压表达式
九、教学参考书
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