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《测试技术与信号处理》课程教学大纲

课程代码：0806315008

课程名称：测试技术与信号处理

英文名称：TestingTechnologyandSignalProcessing

总学时：48讲课学时：40实验学时：8

学分：3

适用专业：机械设计制造及其自动化专业（汽车、城轨）

先修课程：高等数学、工程数学、工程力学、机械设计基础、电工电子技术

一、课程性质、目的和任务

《测试技术与信号处理》是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械大类专业的

平台课程。通过本课程的学习，要求学生初步掌握动态测试与信号处理的基本知识与技能，

培养正确选用和分析测试装置及系统的能力，并掌握力、压力、噪声、振动等常见物理量的

测量和应用方法，为进一步学习、研究和处理车辆工程技术中的测试问题打下基础。

二、教学基本要求

本课程分为概论、信号描述、测试系统特性、常见传感器、信号的调理处理和记录、信

号分析基础、常见物理量测量和计算机辅助测试几部分。学完本课程应具有下列几方面的知

识：

(1)掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱

分析仪中读取解读测量信息的能力。

(2)掌握测试系统的静态特性、动态特性，不失真测量的条件，测试系统特性的评定方

法，减小负载效应的措施。

(3)掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。

(4)掌握信号的调理、处理和记录的方法和原理。

(5)掌握信号的相关分析、频谱分析原理与应用。

(6)掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、

楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。

(7)了解计算机测试系统的构成，用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意

的问题。

三、教学内容及要求

1.绪论

介绍测试系统的基本概念，测试系统的组成。及测试技术的工程意义：在工业自动化、

环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。

2.信号的描述

介绍信号的分类；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。

3.测试系统特性

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介绍测试系统基本组成，测试系统的静态、动态特性，不失真测量的条件。测试系统特

性的评定方法、负载效应。

4.常用传感器

介绍电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、半

导体传感器、光学传感器等常用传感器的工作原理和应用。

5.信号的调理、处理和记录

介绍电桥的功能与分类，直流电桥，交流电桥的基本性质；各种载荷下应变电桥测量的

布片、接桥及相关计算；信号幅值调制与解调的基本概念；介绍滤波器的概念，信号的指示

和记录装置的工作原理。

6.信号分析基础

介绍信号的数字化、相关分析、频谱分析原理与应用。

7.常见物理量的测试

介绍振动测试，应变、力和转矩的测量和流体参量的测量。

8.计算机辅助测试

介绍A/D、D/A转换过程和采样定理，常用的数字信号处理算法，计算机虚拟仪器技术。

四、实践环节

测试技术与信号处理实验安排在课程内，开设4个实验：