《测试技术》是专升本函授机械电子工程专业的专业主干必修课。《测试技术》既综合应用了多学科的原理和技术，又广泛应用于多个学科中。其研究对象是机械工程中常见物理量的测试与信号处理问题，着重介绍测试技术的基本原理、方法、系统组成，以及对测试信号的分析和数据处理方法。通过本课程的学习，使学生掌握静动态测试及信号分析的基本原理和方法，初步具备独立进行机械工程中常见参量测量的能力，即根据所研究的对象，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握信号采集、传输、转换及实验数据处理的基本原理和实验方法，为进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。

二、适用专业
专升本函授机械电子工程。

三、先修课程
电工技术与电子技术，概率论与数理统计，单片微机原理与接口技术，控制工程基础。

四、课程的基本要求
通过本课程的学习，学生应达到下列要求：
1．了解测试信号的分类，掌握信号的时域和频域描述方法，建立明确的信号频谱结构的概念；掌握相关分析和频谱分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的基本概念和基本方法。
2．掌握常用测试装置的基本静态、动态特性的评价方法和不失真测试条件。
3．了解常用传感器的基本变换原理以及传感器的典型应用，能够合理地选用传感器。
4．了解常用测试信号调理方法的基本原理和应用。
5．对动态测试有比较完整的概念，并能初步运用于机械工程中常用参量的测试。

五、课程的教学内容
（一）课堂讲授的教学内容
1．绪论
测试系统的组成；测试技术在机械工程中的地位；测试技术的发展方向。
2．测试信号及其描述
信号的分类；傅立叶级数和周期信号的分解，周期信号的频谱，周期信号的强度表述；非周期信号的傅立叶变换，非周期信号的频谱，傅立叶变换的基本性质，几种典型信号的频谱；随机信号概述，随机信号的基本特征参数。
3．测量装置的基本特性
测量装置的基本概念，线性系统及其主要性质；测量装置静态特性的数学描述与静态标定曲线，静态特性的评价指标；用传递函数或频率响应函数描述系统的动态特性，一阶系统和二阶系统的动态特性；实现不失真测量的条件。
4．常用传感器
传感器的分类；电阻式传感器的工作原理、结构和应用；变极距型、变面积型、变介电常数型电容传感器工作原理及应用，可变磁阻式电感传感器、差动变压器式电感传感器的工作原理及应用；压电效应，压电式传感器及其等效电路，压电式传感器的应用，磁电式传感器工作原理及应用，热电式传感器工作原理，热电偶基本定律，热电偶的结构及应用；传感器的选用。
5．信号调理
电桥平衡条件，电桥的输出电压，电桥的非线性误差及其补偿，电桥的平衡；幅值调制与解调，频率调制与解调；滤波器的分类，滤波器性能分析，实际RC无源滤波器，模拟滤波器的应用。
6．测试信号处理
数字信号处理的基本步骤；信号的A/D转换过程和A/D转换器；相关的概念，自相关函数定义、性质及应用，互相关函数定义、性质及应用；自功率谱分析、互功率谱分析及其应用；信号数字化出现的问题。
7．机械振动测试
机械振动的类型，单自由度系统的受迫振动；测振系统组成，测振传感器分类，磁电式速度传感器，压电式加速度传感器结构形式、性能参数，测振放大器；振动的激励方式，电动式激励器，电磁式激振器，电液式激振器；振动测量系统。
8．力学参数的测量
应变仪中电桥的输出特性，应变片的布片和接桥，贴片方位和应力应变计算，提高测量精度的措施；力的测量方法，常用的测力传感器；转矩测量原理，常用转矩传感器。
9．其他典型物理量的测量
温度的测量方法，温标及其传递；热膨胀式温度计，电阻温度计，热电偶温度计；非接触式测温方法 ；常用压力传感器、流量计的工作原理；噪声的物理度量，噪声的主观评价，噪声的频谱；噪声测量常用仪器，噪声的测量方法。

（二）实验的教学内容
1．传感器特性参数的测量
确定传感器静态特性的参数，掌握传感器静态标定的方法。掌握单臂电桥、半桥和全桥的输出特性。了解差动式电容传感器的构造、工作原理和测量电路，研究差动式电容传感器的静态特性。掌握差动螺管式电感传感器的构造、工作原理和测量电路，分析电源电压频率对其静态特性的影响。
2．典型信号的分析
观察和分析由多个频率、幅值和相位成一定关系的正弦波叠加的合成方波、三角波波形。观察和分析频率、幅值相同，相位不同的正弦波叠加的合成波形，加深了解各种不同信号的波形特征。通过本实验熟悉信号的合成、分解原理，了解信号频谱的含义，掌握信号的时域和频域描述方法。
3．机械振动测量
了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理，掌握简谐振动振幅和频率的直观测量方法，掌握用共振法测量振动系统的固有频率。

六、学时分配表

七、教材及主要参考书
1．王启广．测试技术．徐州：中国矿业大学出版社，2011
2．祝海林．机械工程测试技术．北京：机械工业出版社，2012
3．熊诗波，黄长艺．机械工程测试技术基础（第3版）．北京：机械工业出版社，2006
4．封士彩．测试技术学习指导与习题详解．北京：北京大学出版社，2009
5．董海森．机械工程测试技术学习辅导．北京：中国计量出版社，2004

八、评价方式
课程成绩包括考试成绩和平时成绩两部分。考试成绩占80%，平时成绩占20%。

本大纲适用于专升本函授机械电子工程专业学生。

二、考试性质
科学、公平、准确、规范地测试考生的掌握测试技术的基本原理和基本方法，以及对测试信号的分析和数据处理能力。考生应掌握静动态测试及信号分析的基本原理和方法，初步具备独立进行机械工程中常见参量测量的能力。

三、考试范围
考试内容由课内和课外两部分构成。其中课内占70%，课外占30%。

四、考试形式与内容
考试形式为笔试、闭卷。考试时间为120分钟。满分100分。考试内容主要包括以下几个方面：
1．选择题
本部分满分10分，测试考生对测试技术的基本原理和基本方法概念的掌握程度。测试范围包括课程PPT中涉及测试技术基本原理和基本方法的概念。
2．填空题
本部分满分20分，测试考生对测试技术的基本原理和基本方法的掌握程度。测试范围是《测试技术》教材和课程PPT的相关知识。
3．简答题
本部分满分16分，测试考生对测试技术基本原理和基本知识的归纳、整理能力。
4．计算题
本部分满分12分，测试考生对测试技术基本公式的掌握。
5．分析题
本部分满分15分，要求考生测试技术的基本理论、基本知识和基本公式分析所给结论的正误。
6．贴片组桥题
本部分满分15分，要求考生根据题目要求，确定贴片位置并组桥，得到要测量的力学参数。
7．组成测试系统题
本部分满分12分，要求考生根据机械工程中常见参量，从选择传感器开始，组成较合理的测试系统。

五、试卷结构
试卷为客观题、主观题混合型，共100分。
试卷共分七部分，题型结构如下：
1．选择题。共10分。共10小题，每小题4个选项，只有1个选项是最适合的，每题1分。
2．填空题。共20分。共10小题，每小题2空，每小题2分。
3．简答题。共16分。共2小题，每小题8分。每小题答题字数一般在100字左右。
4．计算题。共12分。只有1小题。
5．分析题。共15分。只有1小题。
6．贴片组桥题。共15分。只有1小题。
7．组成测试系统题。共12分。只有1小题。

六、参考教材
王启广．测试技术．徐州：中国矿业大学出版社，2011

教材：

王启广．测试技术．徐州：中国矿业大学出版社，2011

参考资料：

1．祝海林．机械工程测试技术．北京：机械工业出版社，2012

2．熊诗波，黄长艺．机械工程测试技术基础（第3版）．北京：机械工业出版社，2006

3．王伯雄．测试技术基础．北京：清华大学出版社，2003

4．封士彩．测试技术学习指导与习题详解．北京：北京大学出版社，2009

5．董海森．机械工程测试技术学习辅导．北京：中国计量出版社，2004

6．徐汉斌，李如强，江征风．测试技术实践．武汉：武汉理工大学出版社，2010

7．封士彩．测试技术实验教程．北京：北京大学出版社，2008