机械工程测试技术实验

一、课程基本情况

（一）课程名称：（中文）机械工程测试技术

（英文）Measurement Techniques of Mechanical Engineering

（二）课程类别：专业课

（三）课程性质：非独立设课

（四）学时、学分

1.课程总学时与学分：40学时、2.5学分

2.实验学时与学分：4学时

（五）适用专业：机械设计制造及其自动化

（六）先修课程：概率论及数理统计、电工电子技术、模拟与数字电子技术基础

二、实验教学目的与基本要求

教学目的：《机械工程测试技术基础》是一门实践性很强的技术基础课。实验教学是本课程的一个重要教学环节，第一，能帮助同学掌握基本概念，如频谱、功率谱、相关等；第二，了解传感器的工作原理、性能、基本结构、定标方法与数据处理；第三，掌握一些常用的动态测试仪器，熟悉进行科学实验的一般工作程序，养成科学使用仪器的习惯；第四，通过实验教学环节使同学们能根据实际工程技术需要，正确地设计、制定测试系统，选测试设备。

基本要求：

1）拓宽和加深学生对已学过的理论知识的理解，从而掌握比较全面的专业知识；

2）培养学生实际动手能力，掌握各类仪器仪表的操作技能和实验能力，逐步形成解决专业工程技术问题的能力；

3）通过实验，熟悉各类传感器的结构和各部件的作用，更深刻地理解各类传感器的工作原理和特性；

4）掌握各类传感器的应用，并能根据工程要求对各类检测系统进行设计和实施。

三、实验内容与基本要求

（一）实验项目一览

序号	实验项目名称	学时	实验 类型	实验 类别	每组 人数	备注
1	动态信号频谱分析	2	验证性	必做	4
2	电桥和差特性及应变仪的应用	2	验证性	选做	4
3	主轴回转精度测量	2	验证性	选做	4

（二）实验内容及要求

实验一  动态信号频谱分析

内容：

在计算机上使用信号分析虚拟实验教学软件对几种典型的周期性信号进行分解与合成，并对非周期信号进行频谱分析。

1.周期信号分解

分别对方波、三角波、锯齿波等几种典型的复杂周期性信号进行分解。

2.周期信号合成

分别对两个以上的同频率或不同频率的正弦信号进行合成，观察和分析合成后的波形及其频谱。

要求：

1.通过试验方法熟悉和理解信号的合成与分解的基本原理；

2.通过试验验证和理解傅立叶变换的基本原理以及相关频率分解的原理；

3.建立频谱分析的概念，了解频谱分析仪的原理及应用，掌握幅频、相频特性曲线、波特图及奈魁斯特图的绘制。

4.理解信号的合成与分解、傅立叶变换的基本原理以及相关频谱分析的过程与意义。

仪器：

电脑。

 

实验二  电桥和差特性及应变仪的应用

内容：

1.选片

2.试件表面清理

3.布片及贴片

4.粘贴质量检查

5.应变片的防潮处理及引线连接

6.静态应变仪的调试

7.组桥

8.应变测量

要求：

1.了解应变仪的结构原理及使用方法；

2.掌握电桥和差特性，了解电阻应变片的结构特点以及粘贴方法；

3.观察应变效应，掌握应变片的作用；

4.熟悉应变片电桥的各种接法及其输出特性；

5.了解利用电桥和差特性进行温度补偿的基本原理。

仪器：

静态电阻应变仪、应变发生梁、砝码

 

实验三  主轴回转精度测量

内容：

1.测量车床主轴的回转精度。

2.分析主轴回转精度对工件加工质量的影响。

要求：

1.了解机床的主轴回转误差运动的测试方法。

2.熟悉传感器的基本工作原理。

3.掌握传感器的选用原则及测试系统的基本组成。

4.熟悉并掌握仪器的基本操作方法。

5.基本掌握数据处理与图像分析方法。

仪器：

C6140车床一台、千分表及支架一套、测量杯一个

四、考核方式与评定标准

（一）考核方式

实验成绩由实验预习报告、实际操作、实验报告等组成。

（二）评分标准

本实验为非独立设课，实验成绩占本课程期末考试成绩的15%。