第一篇:機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)總結(jié)
1交流電橋與直流電橋的主要區(qū)別在哪些方面?
(1)橋臂源一個(gè)用交流,一個(gè)用直流(2)直流電橋用來(lái)測(cè)量電阻,直流電壓,直流電流 交流電橋可測(cè)量電阻,電容,電感,交流電壓,交流電流,還可以測(cè)量材料的介電常數(shù),電容器的介質(zhì)損耗,線圈間的互感系數(shù)和耗合系數(shù),磁性材料的磁導(dǎo)率和液體的電導(dǎo)率。2什么是幅頻特性曲線,他是誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的函數(shù)?
在放大器中,放大倍數(shù)隨頻率變化的關(guān)系為Au(jω)=V0Vi=V0Viejφ=Au(ω)ejφ(ω)式中Au(ω)表示電壓放大倍數(shù)的大小和頻率之間的關(guān)系,稱為幅頻特性放大電路的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系稱為幅頻特性。x軸是頻率f,y軸是信號(hào)頻率響應(yīng)的幅度|S(f)|
3.周期信號(hào)與非周期信號(hào)的頻譜圖有什么差別?
周期信號(hào)的頻譜是離散譜,最低的那條表示基波;非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)譜。離散,諧波,收斂
周期信號(hào)頻譜的物理含義是什么?
周期信號(hào)的頻譜反映了信號(hào)中各個(gè)頻譜分量的相對(duì)大小
周期信號(hào)和非周期信號(hào)的頻譜圖各有什么特點(diǎn)?他們的物理意義有和不同
周期信號(hào)的頻譜是離散的,而非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的,兩者的數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法不同,物理意義自然不同,周期信號(hào)表示成傅里葉級(jí)數(shù)形式,對(duì)應(yīng)的頻率分量的系數(shù)就是該頻率分量的具體幅值,非周期信號(hào)借鑒了傅里葉級(jí)數(shù)的推導(dǎo)方式,將周期推廣到了無(wú)窮大,得到了傅里葉變換,傅里葉變換得到的是頻譜密度函數(shù),每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值并不是信號(hào)在該頻率上分量的實(shí)際幅值,必須要除以信號(hào)的周期(即無(wú)窮大)才是實(shí)際幅值,所以可以說(shuō)非周期信號(hào)在任意頻率分量上的幅值都是零
4.傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)函數(shù)的區(qū)別?
傳遞函數(shù)是系統(tǒng)的物理參數(shù),也就是它受硬件決定,不會(huì)隨著輸入變化而變化,是分析系統(tǒng)的一個(gè)數(shù)學(xué)公式,而頻率響應(yīng)函數(shù)是輸出函數(shù),也就是說(shuō)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)乘上輸入的信號(hào),而得到的頻率響應(yīng)函數(shù)(當(dāng)然是在頻域中分析)。
傳遞函數(shù)H(s)與頻率響應(yīng)函數(shù)的關(guān)系:在系統(tǒng)傳遞函數(shù)H(s)已經(jīng)知道的情況下,令H(s)中s的實(shí)部為零,即s=jω便可以求得頻率響應(yīng)函數(shù)H(ω)。
頻率響應(yīng)函數(shù)的物理意義:頻率響應(yīng)也就是當(dāng)頻率為的正弦信號(hào)作為某一線性系統(tǒng)的激勵(lì)(輸入)時(shí),該系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出和輸入之比(不需要進(jìn)行拉普拉斯變換)。因此,頻率響應(yīng)函數(shù)可以視為測(cè)試系統(tǒng)對(duì)諧波信號(hào)的傳輸特性。
5.理想測(cè)量系統(tǒng),不是真條件,物理意義
理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí),應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果的測(cè)量系統(tǒng),應(yīng)具有零方差、零偏倚和所測(cè)的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。
系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)試不失真,其幅頻特性和相頻特性應(yīng)滿足下列條件:
A(w)=A0(A0為常數(shù))
Φ(w)=-t0w(為常數(shù))
6測(cè)試裝置的靜態(tài)特征有哪些?(線性度、靈敏度、回程誤差、分辨力、零點(diǎn)漂移、靈敏度飄移)
7.線性定常系統(tǒng)的物理特征,有何價(jià)值
特性不隨時(shí)間改變的線性系統(tǒng)。它是定常系統(tǒng)的特例,但只要在所考察的范圍內(nèi)定常系統(tǒng)的非線性對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的變化過(guò)程影響不大,那么這個(gè)定常系統(tǒng)就可看作是線性定常系統(tǒng)。對(duì)于線性定常系統(tǒng),不管輸入在那一時(shí)刻加入,只要輸入的波形是一樣的,則系統(tǒng)輸出響應(yīng)的波形也總是同樣的。線性定常系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)均比時(shí)變系統(tǒng)或非線性系統(tǒng)容易得多,是自動(dòng)控制理論中最成熟的部分。
8傳感器的種類有哪些?
(1)根據(jù)輸入物理量可分為:位移傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器及氣敏傳感器等。
(2)根據(jù)工作原理可分為:電阻式、電感式、電容式及電勢(shì)式等。
電阻式:把位移、力、壓力、加速度、扭矩等非電物理量轉(zhuǎn)換為電阻值變化的傳感器。它主要包括電阻應(yīng)變式傳感器、電位器式傳感器(見(jiàn)位移傳感器)和錳銅壓阻傳感器等
(3)根據(jù)輸出信號(hào)的性質(zhì)可分為:模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。即模擬式傳感器輸出模擬信號(hào),數(shù)字式傳感器輸出數(shù)字信號(hào).(4)根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理可分為:有源傳感器和無(wú)源傳感器。有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量,如電動(dòng)勢(shì)、電荷式傳感器等;無(wú)源程序傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用,只是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量,如電阻式、電感式及電容光煥發(fā)式傳感器等。
9.接地方式有幾種,分別用在什么場(chǎng)合?
答:有四種1單點(diǎn)接地2串聯(lián)接地3多點(diǎn)接地4模擬地和數(shù)字地工作接地按工作頻率而采用以下幾種接地方式:
(1)單點(diǎn)接地
工作頻率低(<1MHz)的采用單點(diǎn)接地式
(2)多點(diǎn)接地
工作頻率高(>30MHz)的采用多點(diǎn)接地式
(3)混合接地
工作頻率介于1~30MHz的電路采用混合接地式。當(dāng)接地線的長(zhǎng)度小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的1/20時(shí),采用單點(diǎn)接地式,否則采用多點(diǎn)接地式。
(4)浮地
浮地式即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接。其優(yōu)點(diǎn)是該電路不受大地電性能的影響; 10濾波器的種類,參數(shù),理想濾波器,理想濾波器與實(shí)際的差別?
根據(jù)要濾除的干擾信號(hào)的頻率與工作頻率的相對(duì)關(guān)系,干擾濾波器有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器等種類。
主要參數(shù):中心頻率,截止頻率,通帶帶寬,插入損耗紋波,帶內(nèi)波動(dòng)
理想濾波器是指能使通頻帶內(nèi)信號(hào)的幅值和相位都不失真,阻帶內(nèi)的頻率成分都衰減為零的濾波器,其通帶和阻帶之間有明顯的分界線。也就是說(shuō),理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性應(yīng)為常數(shù),相頻特性的斜率為常值;在通帶外的幅頻特性應(yīng)為零
實(shí)際濾波器的頻域 圖形不會(huì)在某個(gè)頻率上完全截止,而會(huì)逐漸衰減并延伸到∞。理想濾波器是不存在的,在實(shí)際濾波器的幅頻特性圖中,通帶和阻帶之間應(yīng)沒(méi)有嚴(yán)格的界限。在通帶和阻帶之間存在一個(gè)過(guò)渡帶。在過(guò)渡帶內(nèi)的頻率成分不會(huì)被完全抑制,只會(huì)受到不同程度的衰減。
11.信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的種類
從大類上分:
1、模擬調(diào)制
(1)模擬調(diào)制:調(diào)幅AM、DSB、SSB、,調(diào)頻FM,調(diào)相PM
(2)脈沖調(diào)制:脈沖幅度PAM,脈沖相位PWM,脈沖編碼PCM;
(3)復(fù)合調(diào)制:正交幅度調(diào)制QAM;
2、數(shù)字調(diào)制
通斷鍵控ASK,頻移鍵控FSK,相移鍵控PSK
解調(diào)方式:(1)檢波法,適合AM;(2)同步解調(diào),適合大部分調(diào)制。12.什么是信號(hào)調(diào)理電路 信號(hào)調(diào)理電路,把模擬信號(hào)變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過(guò)程、執(zhí)行計(jì)算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號(hào) 1.放大2.衰減3.隔離4.多路復(fù)用5.過(guò)濾6.激勵(lì),7.冷端補(bǔ)償 這個(gè)電流源將電阻的變化轉(zhuǎn)換成一個(gè)可測(cè)量的電壓。應(yīng)變計(jì),一個(gè)超低電阻的設(shè)備,通常利用一個(gè)電壓激勵(lì)源來(lái)用于惠斯登(Wheatstone)電橋配置。12.超聲波的概念及特征: 超聲波是頻率高于20000赫茲的機(jī)械波,它方向性好,穿透能力強(qiáng),在介質(zhì)中傳播能量大,易于獲得較集中的聲能
第二篇:機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)總結(jié)
測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理課程小結(jié)
測(cè)試是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的方法,測(cè)試過(guò)程是從客觀事物中提取有關(guān)信息的認(rèn)識(shí)過(guò)程。測(cè)試包括測(cè)量和實(shí)驗(yàn),在測(cè)試過(guò)程中,需要借助專門設(shè)備,通過(guò)合適的實(shí)驗(yàn)和必要的數(shù)據(jù)處理,求得所研究對(duì)象的有關(guān)的信息量值。信息,一般可理解為消息、情報(bào)或知識(shí)。信息本身不是物質(zhì),不具有能量,但信息的傳輸卻依靠物質(zhì)和能量,一般說(shuō),傳輸信息的載體成為信號(hào),信息蘊(yùn)含在信號(hào)之中。例如,古代烽火,人們觀察到的事光信號(hào),它所蘊(yùn)含的信息是“敵人來(lái)進(jìn)攻了”。信號(hào)具有能量,它描述了物理量的變化過(guò)程,在數(shù)學(xué)上可以表示為一個(gè)或幾個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù),可以取為隨時(shí)間或空間變化之圖形。例如,噪聲信號(hào)可以表示為一個(gè)時(shí)間函數(shù);機(jī)械零件的表面粗糙度,則可表示為一個(gè)二元空間變量的高度函數(shù)。信息·信號(hào)的轉(zhuǎn)換、傳輸與處理過(guò)程
按照信號(hào)變化的物理性質(zhì),可分為非電信號(hào)和電信號(hào)。例如隨時(shí)間變化的力、位移、加速度等,可稱為非電信號(hào),而隨時(shí)間變化的電壓、電流、電荷、磁通等,則成為電信號(hào)。信號(hào)的分析處理,是指從傳感器等一次敏感原件獲得初始信息,用一定的設(shè)備和手段進(jìn)行分析處理我們就所得的信號(hào)往往要經(jīng)過(guò)加工變換,例如,濾波、調(diào)制、變換、增強(qiáng)、估值等,其目的是改變信號(hào)的形式,便于分析和識(shí)別:濾除干擾噪聲,提取有用的信息。信號(hào)分析的經(jīng)典方法有時(shí)域分析法與頻域分析法,其中時(shí)域分析法是用信號(hào)的幅值隨時(shí)間變化的圖形或表達(dá)式來(lái)分析的,頻域分析法是把信號(hào)的幅值、相位或能量變換為以頻率坐標(biāo)軸表示,進(jìn)而分析其頻率特性的一種方法。
測(cè)試工作的全過(guò)程包含著許多環(huán)節(jié)
信號(hào)可分為確定性信號(hào)和非確定性信號(hào),確定性信號(hào)是指可以用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào);非確定性信號(hào)是指不能用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)。其中確定性信號(hào)又分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)。在所分析的區(qū)間(-∞,∞),能量為有限值的信號(hào)為能量信號(hào),能量不是有限值,此時(shí)研究該信號(hào)的平均功率更為合適。對(duì)周期信號(hào),時(shí)域到頻域的變換工具是三角傅里葉級(jí)數(shù)或復(fù)數(shù)傅里葉級(jí)數(shù)。前者得到的是單邊譜,后者得到的是雙邊譜。當(dāng)用Fourier級(jí)數(shù)的諧波分量之和來(lái)表達(dá)具有間斷點(diǎn)的波形時(shí)可以看到吉布斯現(xiàn)象,它是由于展開(kāi)式在間斷點(diǎn)領(lǐng)域不能均勻收斂引起的。對(duì)于非周期信號(hào),其頻域分析的數(shù)學(xué)手段是傅里葉變換。信號(hào)的分類
周期信號(hào):經(jīng)過(guò)一定時(shí)間可以重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)
x(t)
=
x(t + nT)簡(jiǎn)單周期信號(hào)非周期信號(hào):不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)
信號(hào)分析中常用的函數(shù)
δ函數(shù)的含義是指在?時(shí)間內(nèi)激發(fā)一個(gè)矩形脈沖Sg(t)(或三角形脈沖、雙邊指數(shù)脈沖、鐘形脈沖等),其面積為1。當(dāng)ε→0時(shí),Sg(t)的極限就稱為δ函數(shù),記作δ(t)。δ函數(shù)也稱為單位脈沖函數(shù)。
δ函數(shù)的性質(zhì)
采樣特性:如果δ函數(shù)與某一連續(xù)函數(shù)f(t)相乘,顯然其乘積僅在t=0處為f(0)δ(t),其余各點(diǎn)(t≠0)之乘積均為零。其中f(0)δ(t)是一個(gè)強(qiáng)度為f(0)的δ函數(shù)。
f?t???t??f?0???t?
f?t???t?t0??f?t0???t?t0? 篩選(積分)特性
?????f?t???t?dt?f?0?00
?f?t???t?t?dt?f?t???卷積特性:任何函數(shù)和δ函數(shù)卷積是一種最簡(jiǎn)單的卷積積分
?? x?t?*??t??x?????t???dt?x???????t?dt?x?t????? ??sinc 函數(shù)
sinc(t)函數(shù)又稱為抽樣函數(shù)、濾波函數(shù)或內(nèi)插函數(shù),在許多場(chǎng)合下頻繁出現(xiàn),其定義為
sintsin?t sinc(t)?,or,(???t??)復(fù)指數(shù)函數(shù)
t?test?e?t?ej?t
???t??
?e?tcos?t?e?tsin?t
s???j?
根據(jù)s取值不同,復(fù)指數(shù)函可以概括信號(hào)分析中所遇到的多種波形。虛軸代表振蕩頻率,實(shí)軸代表振幅變化。時(shí)域中遇到的任何時(shí)間函數(shù),總可以表示成復(fù)指數(shù)函數(shù)的離散和與連續(xù)和。
系統(tǒng)是由若干個(gè)相互作用、相互依賴的事物組合而成的具有特定功能的整體。如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)的每一個(gè)單元,也可以看成是一個(gè)基本系統(tǒng)(或元系統(tǒng))。按系統(tǒng)的輸入輸出分,系統(tǒng)可分為連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng);系統(tǒng)也可分為即時(shí)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。即時(shí)系統(tǒng),也稱為無(wú)記憶系統(tǒng):其輸出信號(hào)只決定于同時(shí)刻的激勵(lì)信號(hào),與它過(guò)去的工作狀態(tài)無(wú)關(guān),可用代數(shù)方程描述。動(dòng)態(tài)系統(tǒng),也稱有記憶系統(tǒng):其輸出與它過(guò)去的工作狀態(tài)有關(guān),可用微分或差分方程描述。
信息就是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式。它具有可以識(shí)別、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)男再|(zhì)。凡是可以擴(kuò)展人的信息功能的技術(shù),都是信息技術(shù)。信息技術(shù)的主體內(nèi)容包括傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。
傳感技術(shù):主要包括信息的識(shí)別、檢測(cè)、提取、變換以及某些信息處理技術(shù),它是人的感官功能的擴(kuò)展和延伸。
通信技術(shù):包含信息的變換、傳遞存貯、處理以及某些控制與調(diào)節(jié)技術(shù),它是人的信息傳輸系統(tǒng)(神經(jīng)系統(tǒng))功能的擴(kuò)展和延長(zhǎng)。
計(jì)算機(jī)技術(shù):主要包括信息的存貯、檢索、處理、分析、產(chǎn)生(決策或稱指令信息)、以及控制等,它是人的信息處理器官(大腦)功能的延長(zhǎng)。
信息論可分為廣義信息論、俠義信息論和一般信息論。狹義信息論,主要研究信息的測(cè)度、信道容量以及信源和信道編碼理論等,這一部分即山農(nóng)信息基本理論;一般信息論,也主要是研究通信問(wèn)題,但包括噪聲理論,信號(hào)濾波與預(yù)測(cè),信號(hào)調(diào)制與信號(hào)處理等。廣義信息論,不僅包括上述內(nèi)容,而且包括與信息有關(guān)的領(lǐng)域,如心理學(xué)、遺傳學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)甚至包括社會(huì)學(xué)中有關(guān)信息的問(wèn)題。
事件發(fā)生的不確定性和事件發(fā)生的概率有關(guān)。當(dāng)一個(gè)小概率的事件發(fā)生了,它所涵蓋的信息就很大。自信息函數(shù)是一個(gè)單調(diào)遞減的函數(shù),發(fā)生的概率越大,它所涵蓋的自信息就越小。例如,一臺(tái)機(jī)器,具有正常工作和發(fā)生事故兩種可能狀態(tài),如果正常工作的概率為P(x1)=0.99;發(fā)生故障的概率P(x2)=0.Ol,則可認(rèn)為這臺(tái)機(jī)器一般處于正常工作狀態(tài)。但是,一旦發(fā)生故障,則是一件引人注目的事件。因此,某事件發(fā)生所含有的信息量,應(yīng)該是該事件發(fā)生的先驗(yàn)概率的函數(shù),即:
I?xi??f?P?xi??式中,P(xi)是事件xi發(fā)生的先驗(yàn)概率,I(xi)表示事件xi發(fā)生所含有的信息量。根據(jù)客觀事實(shí)和人們的習(xí)慣概念,函數(shù)I(xi)應(yīng)滿足以下條件:(1)I(xi)是先驗(yàn)概率P(xi)的單調(diào)遞減函數(shù),P(xi)越大,I(xi)越??;(2)當(dāng)P(xi)=1時(shí),I(xi)=0,必然事件信息量為零;
(3)當(dāng)P(xi)=O時(shí),I(xi)=∞,不可能發(fā)生的事件發(fā)生了,其信息量為無(wú)窮大;(4)兩個(gè)獨(dú)立事件的聯(lián)合信息量,等于它們各自信息量之和
顯然,滿足條件(1)、(2)、(3)時(shí),應(yīng)取信息量I(xi)為先驗(yàn)概率P(xi)的倒數(shù);滿足條件(4)時(shí),最好的方法是用對(duì)數(shù)來(lái)定義信息量。I?xi??log??logP?xi? P?xi?山農(nóng)定義自信息的數(shù)學(xué)期望為信息熵,即信源的平均信息量
N
H?X??E??logP?xi????P?xi?logP?xi? i?1?熵的單位是[bit/事件]或[bit/符號(hào)]。
信息熵表征了信源整體的統(tǒng)計(jì)特性,是總體的平均不確定性的量度。對(duì)某一特定的信源,其信息熵只有一個(gè);不同的信源,因統(tǒng)計(jì)特性不同,其熵也不同。
信息熵表征了信源整體的統(tǒng)計(jì)特性,是總體的平均不確定性的量度。對(duì)某一特定的信源,其信息熵只有一個(gè),不同的信源,因統(tǒng)計(jì)特性不同,其熵也不同。信息熵具有的性質(zhì)是對(duì)稱性、確定性、可加性和極值性。在離散信源中,當(dāng)信源的輸出狀態(tài)是等概率分布時(shí)信源的熵取最大值,在連續(xù)信源中,情況有所不同,當(dāng)各約束條件不同時(shí),信源的最大相對(duì)熵值不同,有兩種情況。其中有峰值功率受限條件下的信源最大熵和平均功率受限條件下的信源最大熵。熵與信息通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的守恒定律相聯(lián)系,即一個(gè)體系的信息與熵的和保持恒定,這就是信息與熵的守恒定律。
人類感官獲取信息具有局限性,隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展,人類獲取信息的范圍變的更大。傳感技術(shù)的發(fā)展表現(xiàn)為兩個(gè)基本的方向,一是擴(kuò)展感測(cè)信息的譜域,二是提高識(shí)別信息的智能。其中擴(kuò)展譜域有視覺(jué)與光傳感器、聽(tīng)覺(jué)與聲壓傳感器、觸覺(jué)與溫度傳感器和嗅覺(jué)傳感器。智能化包括動(dòng)態(tài)測(cè)量、遠(yuǎn)距離非接觸測(cè)量、特殊環(huán)境測(cè)量和微觀測(cè)量。在工程中涌現(xiàn)了許多新型的傳感器,在核輻射檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和聲發(fā)射檢測(cè)等運(yùn)用廣泛。在選用傳感器時(shí)應(yīng)該考慮的基本原則有靈敏度、響應(yīng)特性、線性、穩(wěn)定性、精確性和測(cè)量范圍等。信道是構(gòu)成一般信息傳輸系統(tǒng)的重要組成部分,是載荷著信息的信號(hào)所通過(guò)的通道,它承擔(dān)了信息傳輸和存儲(chǔ)的任務(wù)。信息傳輸需要借助物質(zhì)和能量。Shannon信道容量關(guān)系式表明,一個(gè)信道可靠傳輸?shù)淖畲笮畔⒘客耆蓭扚、時(shí)間T和信噪比Ps/Pn所決定。Shannon信道容量關(guān)系式:Ct = F log(1+Ps / Pn)
[bit/s] F — 信道帶寬
Ps — 輸入信號(hào)的平均功率
Pn — 引入信道的干擾噪聲的平均功率 Ct — 單位時(shí)間內(nèi)的信道容量
Shannon信道容量關(guān)系式表明,一個(gè)信道可靠傳輸?shù)淖畲笮畔⒘客耆蓭扚、時(shí)間T和信噪比Ps/Pn所決定。
上圖表示信道容量Ct 與信道帶寬F 的關(guān)系。當(dāng)F 較小時(shí),Ct 隨F 增加較快,且當(dāng)F = Ps/N0 時(shí),Ct =Ps / N0,即此時(shí)信道容量等于信號(hào)功率與噪聲功率譜密度的比值;當(dāng)F 較大時(shí),Ct 趨向于一極限值(Ps / N0)loge。
根據(jù)Shannon信道容量關(guān)系式,若保持信噪比,那么設(shè)計(jì)原則應(yīng)該是環(huán)節(jié)數(shù)目盡可能少以及建立傳輸環(huán)節(jié)間的耦合關(guān)系。
在測(cè)試技術(shù)中,許多情況下需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,信號(hào)的調(diào)制類型有幅值調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種。調(diào)幅是將一個(gè)高頻正(余)弦信號(hào)與測(cè)試信號(hào)相乘,使高頻信號(hào)的幅值隨測(cè)試信號(hào)的變化而變化。在調(diào)幅過(guò)程中要保證不出現(xiàn)過(guò)調(diào)失真和重疊失真。調(diào)頻是利用信號(hào)x(t)的幅值調(diào)制載波的頻率,或者說(shuō)調(diào)頻波是一種隨信號(hào)x(t)的電壓幅值而變化的疏密度不同的等幅波。頻率調(diào)制較之幅度調(diào)制的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是改善了信噪比。濾波器是一種選頻裝置,能夠使特殊頻率的成分通過(guò),濾波器可分為四類,其中包括低通、高通、帶通和帶阻。
A/D轉(zhuǎn)換是把連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字信號(hào)的過(guò)程,反之稱為D/A轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換包括了采樣、量化和編碼。采樣是對(duì)時(shí)間坐標(biāo)的離散化,是連續(xù)的模擬信號(hào)變成了離散信號(hào)。采樣定理
為保證采樣后信號(hào)能真實(shí)地保留原始模擬信號(hào)信息,信號(hào)采樣頻率必須至少為原信號(hào)中最高頻率成分的2倍。這是采樣的基本法則,稱為采樣定理。
fs >fh
滿足采樣定理,只保證不發(fā)生頻率混疊,而不能保證此時(shí)的采樣信號(hào)能真實(shí)地反映原信號(hào)x(t)。工程實(shí)際中采樣頻率通常大于信號(hào)中最高頻率成分的3到5倍。
量化則是對(duì)幅值坐標(biāo)的離散化,使離散信號(hào)變成了數(shù)字信號(hào)。信號(hào)的加窗截?cái)鄷?huì)引起能量的泄漏,采用傍瓣小的窗函數(shù)以及加大窗寬能有效的減少能量的泄漏。離散傅里葉變換并非泛指對(duì)任意離散信號(hào)取傅里葉積分或傅里葉級(jí)數(shù),而是為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算傅里葉變換而引出的一個(gè)專用名詞。若在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)這一運(yùn)算,則必須做到:(1)把連續(xù)信號(hào)改造為離散數(shù)據(jù);(2)把計(jì)算范圍收縮到一個(gè)有限區(qū)間;(3)實(shí)現(xiàn)正、逆傅里葉變換運(yùn)算。在這種條件下所構(gòu)成的變換對(duì)稱為離散傅里葉變換對(duì)。其特點(diǎn)是,在時(shí)域和頻域中都只取有限個(gè)離散數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)分別構(gòu)成周期性的離散時(shí)間函數(shù)和頻率函數(shù)。
數(shù)字濾波器是利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性對(duì)輸入信號(hào)波形進(jìn)行加工處理,或者說(shuō)利用數(shù)字方法按預(yù)定要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換,把輸入序列x(n)變換成一定的輸出序列y(n),從而達(dá)到改變信號(hào)頻譜的目的。數(shù)字濾波器的濾波系統(tǒng)一般包括了采樣、數(shù)字濾波、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及模擬濾波等。
維納濾波是利用最小平方濾波原理實(shí)現(xiàn)剔除噪聲的一種濾波方法。設(shè)濾波器輸入為x(n)=s(n)+n(n),其中s(n)為源信號(hào),n(n)為干擾噪聲,且s(n)與n(n)不相關(guān),維納濾波器的期望輸出為源信號(hào)本身,即z(n)=s(n)。
若以濾波器實(shí)際輸出y(n)與理想輸出z(n)的均方誤差Q最小為原則,則可推導(dǎo)出維納濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為:
Rs(ej?)j?H(e)? Rs(ej?)?Rn(ej?)
其中Rs、Rn分別表示源信號(hào)s(n)和干擾噪聲n(n)的自功率譜。具有這一頻率響應(yīng)函數(shù)的濾波器稱為維納濾波器或最小平方濾波器。
第三篇:機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)指南總結(jié)11版
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)指南
覆蓋知識(shí)點(diǎn)(以PPT為主,但原則上書(shū)中的提法與PPT略有區(qū)別時(shí),兩種提法都有效)
隨機(jī)誤差、絕對(duì)誤差的概念以及與準(zhǔn)確度、精密度的關(guān)系,常用的誤差分類方式(判選填)精度等級(jí)的計(jì)算
傳感器的概念,各組成部分的作用(簡(jiǎn))
金屬熱電阻的分度值的含義、測(cè)溫范圍(判選)
熱敏電阻的分類、測(cè)溫范圍(選填)
熱電偶的冷端補(bǔ)償、基本定律的應(yīng)用(簡(jiǎn)計(jì))
電容式傳感器的形式及各自特點(diǎn)(判選)
增量式和絕對(duì)式角編碼器各自的特點(diǎn)、分辨率(判選),利用角編碼器進(jìn)行測(cè)速的分類及原理(簡(jiǎn))光柵的分類、光柵中莫爾條紋的作用、條紋與柵距的關(guān)系等(判選填)
電渦流傳感器的特點(diǎn)及應(yīng)用(選判)
霍爾效應(yīng)的原理
光電效應(yīng)的分類及典型器件、光敏二極管與三極管的對(duì)比(判選填)
ADC的分辨率的計(jì)算、過(guò)程通道的概念及構(gòu)成(簡(jiǎn))
名詞解釋
傳感器、系統(tǒng)誤差、集膚效應(yīng)、電渦流效應(yīng)、熱電效應(yīng)、莫爾條紋、光電效應(yīng)
論述題與某系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān),要求畫(huà)出該控制系統(tǒng)硬件的系統(tǒng)框圖(示意圖),并描述各組成部分的功能。
關(guān)于知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)內(nèi)容 兩位學(xué)習(xí)委員正在整理。老師說(shuō),15周或15周以后考試傳感器。詳細(xì)時(shí)間未定。
第四篇:材料測(cè)試分析及技術(shù)考試重點(diǎn)總結(jié)
十一章晶體薄膜衍射成像分析
一、薄膜樣品的制備必須滿足以下要求:
1.薄膜樣品的組織結(jié)構(gòu)必須和大塊樣品相同,在制備過(guò)程中,這些組織結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。
2.薄膜樣品厚度必須足夠薄,只有能被電子束透過(guò),才有可能進(jìn)行觀察和分析。
3.薄膜樣品應(yīng)有一定強(qiáng)度和剛度,在制備,夾持和操作過(guò)程中,在一定的機(jī)械力作用下不會(huì)引起變形或損壞。
4.在樣品制備過(guò)程中不容許表面產(chǎn)生氧化和腐蝕。氧化和腐蝕會(huì)使樣品的透明度下降,并造成多種假象。
二、薄膜樣品制備工藝過(guò)程和方法:
第一步是從大塊試樣上切割厚度為0.3—0.5mm厚的薄片。電火花線切割法是目前用得最廣泛的方法
第二步驟是樣品的預(yù)先減薄。包括機(jī)械法和化學(xué)法。
機(jī)械減薄法是通過(guò)手工研磨來(lái)完成的,把切割好的薄片一面用黏結(jié)劑粘接在樣品座表面,然后在水砂紙上進(jìn)行研磨減薄?;瘜W(xué)減薄法。這種方法是把切割好的金屬薄片放入配好的試劑中,使它表面受腐蝕而繼續(xù)減薄。
第三步驟是最終減薄。最終減薄方法有兩種即雙噴減薄和離子減薄。
四、晶體結(jié)構(gòu)的消光規(guī)律
1.簡(jiǎn)單立方:Fhkl恒不等于零,即無(wú)消光現(xiàn)象。
2.面心立方:h、k、l為異性數(shù)時(shí),F(xiàn)hkl=0
3.體心立方:h+k+l=奇數(shù)時(shí),F(xiàn)hkl=0h+k+l=偶數(shù)時(shí)Fhkl?0
4.密排六方:h+2k=3n,l=奇數(shù)時(shí),F(xiàn)hkl?0
五、晶體缺陷:層錯(cuò)、位錯(cuò)、第二相粒子。
1.層錯(cuò):發(fā)生在確定的鏡面上,2.位錯(cuò):在材料科學(xué)中,指晶體材料的一種內(nèi)部微觀缺陷,即原子的局部不規(guī)則排列
3.第二相粒子:這里的第二相粒子指那些和基體之間處于共格或半共格狀態(tài)的樣子。
十三章掃描電子顯微鏡
1.掃描電子顯微鏡成像原理:以電子束作為照明源,把聚焦得很細(xì)的電子束以光柵狀掃描方
式照射到試樣上,產(chǎn)生各種與試樣性質(zhì)有關(guān)的信息,然后加以收集和處理從而獲得微觀形貌放大像。
2.掃描電子顯微鏡的構(gòu)造:電子光學(xué)系統(tǒng),信號(hào)收集處理、圖像顯示和記錄系統(tǒng),真空系
統(tǒng)三個(gè)部分。電子光學(xué)系統(tǒng)由電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室等部件組成3.電子束與固體樣品中作用時(shí)產(chǎn)生什么樣的信號(hào)?
背射電子,二次電子,吸收電子,透射電子,特征X射線,俄歇電子
背散射電子:是指被固體樣品中的原子核反彈回來(lái)的一部分入射電子。利用背散射電子作為成像信號(hào)不僅能分析形貌特征,也可用來(lái)顯示原子序數(shù)襯度,定性地進(jìn)行成分分析。
二次電子:是指被入射電子轟擊出來(lái)的核外電子。它對(duì)試樣表面狀態(tài)非常敏感,能有效地顯示
試樣表面的微觀形貌。分辨率較高。
投射電子:指如果樣品厚度小于入射電子的有效穿透深度,那么就會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的入射電子能
夠穿過(guò)薄樣品而成為透射電子。
特征X射線:是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)以后,在能級(jí)躍遷過(guò)程中直接釋放的具有特征能量和
波長(zhǎng)的一種電磁波輻射。
俄歇電子:如果原子內(nèi)層電子能級(jí)躍遷過(guò)程中釋放出來(lái)的能量?E不以X射線的形式釋放,而
是用該能量將核外另一電子打出,脫離原子變?yōu)槎坞娮?,這種二次電子叫做俄歇
電子。
4.掃描電子顯微鏡的主要性能:
放大倍數(shù):當(dāng)入射電子束作光柵掃描時(shí),若電子束在樣品表面掃描的幅度為AS,在熒光
屏上陰極射線同步掃描的幅度為AC,則掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù)為:M?ACAS
分辨率:分辨率是掃描電子顯微鏡主要性能指標(biāo)。對(duì)微區(qū)成分分析而言,它是指能分析的最小區(qū)域;對(duì)成像而言,它是指能分辨兩點(diǎn)之間的最小距離。
這兩者主要取決于入射電子束直徑,電子束直徑愈小,分辨率愈高。
景深:是指透鏡對(duì)高低不平的試樣各部位能同時(shí)聚焦成像的一個(gè)能力范圍,這個(gè)范圍用一段距離來(lái)表示。
5.掃描電子顯微鏡的樣品制備:對(duì)金屬和陶瓷等塊狀樣品,只需將它們切割成大小合適的尺
寸,用導(dǎo)電膠將其粘貼在電鏡的樣品座上即可直接進(jìn)行觀察。
十四章電子探針顯微分析
1)電子探針(簡(jiǎn)稱EPMA)的功能:主要是進(jìn)行微區(qū)成分分析。
工作原理:是用細(xì)聚焦電子束入射樣品表面,激發(fā)出樣品元素的特征X射線,分析特征X射線的波長(zhǎng)即可知道樣品中所含元素的種類,分析X射線的強(qiáng)度,則可知道樣品中對(duì)應(yīng)元素含量的多少。
2)常用的X射線譜儀有兩種:
一種是利用特征X射線的波長(zhǎng)不同來(lái)展譜,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)X射線分別檢測(cè)的波長(zhǎng)色散譜儀,簡(jiǎn)稱波譜儀(簡(jiǎn)稱WDS)
另一種是利用特征X射線能量不同來(lái)展譜,的能量色散譜儀,簡(jiǎn)稱能譜儀(簡(jiǎn)稱EDS)。
3)波普儀工作原理:在樣品上方水平放置一塊具有適當(dāng)晶面間距d的晶體,入射X射線的波長(zhǎng)、入射角和晶面間距符合布拉格方程2dsin???時(shí),這個(gè)特征波長(zhǎng)的X射線就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈衍射。
4)波普儀分析方法:橫坐標(biāo)代表波長(zhǎng),縱坐標(biāo)代表強(qiáng)度。譜線上有許多強(qiáng)度峰,每個(gè)峰在坐標(biāo)上的位置代表相應(yīng)元素特征X射線的波長(zhǎng),峰的高度代表這種元素的含量。
5)能譜儀的主要組成部分:由探測(cè)器、前置放大器、脈沖信號(hào)處理單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、多道分析器、小型計(jì)算機(jī)及顯示記錄系統(tǒng)組成,它實(shí)際上是一套復(fù)雜的電子儀器。
工作原理:利用不同元素X射線光子特征能量不同這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行成分分析。
6)電子探針?lè)治鲇兴姆N基本分析方法:定點(diǎn)定性分析、線掃描分析、面掃描分析和定點(diǎn)定量分析。
能譜儀分析特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、能譜儀探測(cè)X射線的效率高
2、能譜儀可在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)分析點(diǎn)內(nèi)所有元素X射線光子的能量進(jìn)行測(cè)定和計(jì)數(shù),在幾分鐘
內(nèi)可得到定性分析結(jié)果,而波普儀只能逐個(gè)測(cè)量每種元素的特征波長(zhǎng)。
3、能譜儀的結(jié)構(gòu)比波普儀簡(jiǎn)單,沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)部分,因此穩(wěn)定性和重復(fù)性都很好
4、能譜儀不必聚焦,因此對(duì)樣品表面沒(méi)有特殊要求,適合于粗糙表面的分析工作 缺點(diǎn):
1、能譜儀的分辨率比波普儀低
2、能譜儀中因Si檢測(cè)器的鈹窗口限制了超輕元素X射線的測(cè)量
3、能譜儀的Si探頭必須保持在低溫狀態(tài),因此必須時(shí)時(shí)用液氮冷卻。
第五篇:機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)有效課堂教學(xué)研究
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)有效課堂教學(xué)研究
[摘 要] 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程是機(jī)械工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,教學(xué)目的是使學(xué)生較全面地掌握測(cè)試技術(shù)基本原理和方法,了解測(cè)試技術(shù)在機(jī)械測(cè)試、機(jī)械控制、故障診斷、生產(chǎn)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課堂教學(xué)研究與實(shí)踐是通過(guò)研究有效課堂教學(xué)的基本要素,分析機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的可行性,完成了在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)有效課堂教學(xué)的方法研究。研究具有很強(qiáng)實(shí)用性和針對(duì)性,對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程教與學(xué)中的創(chuàng)新研究具有重要的意義。
[關(guān)鍵詞] 機(jī)械工程;測(cè)試技術(shù);有效課堂教學(xué)
doi : 10.3969 / j.issn.16730194(2015)17-0212-02 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課堂教學(xué)的主要內(nèi)容及意義
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。教師以學(xué)生所學(xué)前序課程為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)、基本能力和技能,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和處理機(jī)械工程技術(shù)打下基礎(chǔ)。
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。學(xué)生加強(qiáng)物理概念的理解,同時(shí)完成足夠和必要的實(shí)驗(yàn),一般安排課時(shí)40或48學(xué)時(shí),其中課堂教學(xué)32或40學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)8學(xué)時(shí)。
通過(guò)課堂教學(xué),使學(xué)生掌握測(cè)試信號(hào)基礎(chǔ)理論、測(cè)量裝置基本特性及不失真測(cè)量條件,了解測(cè)試系統(tǒng)的基本組成,熟悉常用傳感器的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用,了解常用信號(hào)調(diào)理電路,了解記錄顯示儀器基本工作原理和性能。課堂教學(xué)32或40學(xué)時(shí),完成如上教學(xué)內(nèi)容,要求高質(zhì)量、高效率地教與學(xué),因此教師與學(xué)生的有效課堂教學(xué)非常重要。有效課堂教學(xué)的基本要素
有效課堂教學(xué)的基本要素分別是情境與問(wèn)題、閱讀與思維、互動(dòng)與引導(dǎo)、練習(xí)與反饋。
2.1 情境與問(wèn)題
知識(shí)本身具有豐富生動(dòng)的內(nèi)容,表征它的語(yǔ)言文字(包括符號(hào)圖表)則是抽象和簡(jiǎn)約的,學(xué)生所學(xué)的正是由語(yǔ)言文字所匯集成的書(shū)本知識(shí),即教材。這就要學(xué)生透過(guò)語(yǔ)言文字、符號(hào)圖表把它們所代表的實(shí)際事物聯(lián)系起來(lái)去思考。
2.2 閱讀與思維
教學(xué)的重要目的之一,就是使學(xué)生理解和掌握正確的結(jié)論,學(xué)生通過(guò)閱讀,經(jīng)過(guò)一系列的思考、質(zhì)疑、判斷、比較、選擇,以及相應(yīng)的分析、綜合、概括等認(rèn)識(shí)活動(dòng),使結(jié)論真正理解和鞏固。
2.3 互動(dòng)與引導(dǎo)
教學(xué)是教與學(xué)的交往、互動(dòng),在這個(gè)過(guò)程中教師與學(xué)生分享彼此的思考、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),交流彼此的情感、體驗(yàn)與觀念,豐富教學(xué)內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)和共同發(fā)展。教師的正確引領(lǐng)是保證學(xué)生學(xué)習(xí)方向性和有效性的重要前提。
2.4 練習(xí)與反饋
學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)既包括學(xué)也包括習(xí)。課堂練習(xí)是學(xué)生課堂獨(dú)立活動(dòng)中的一項(xiàng)重要活動(dòng),它一方面能使學(xué)生將剛剛理解的知識(shí)加以應(yīng)用,在應(yīng)用中加深對(duì)新知識(shí)的理解;另一方面,能即時(shí)暴露學(xué)生對(duì)新知識(shí)理解應(yīng)用上的不足,以使師生雙方及時(shí)訂正、改正錯(cuò)誤和不足。練習(xí)與反饋是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要保證。
顯然,上述4個(gè)要素是相互聯(lián)系、相互滲透的,深刻地領(lǐng)會(huì)和把握各個(gè)要素的精神實(shí)質(zhì)和有機(jī)聯(lián)系,并加以認(rèn)真貫徹和創(chuàng)造性落實(shí),唯其如此,才能全面地提升課堂教學(xué)的有效性。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的可行性
3.1 優(yōu)秀教材
教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有不可或缺的重要作用?!皺C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”課程所使用的教材是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社出版的《測(cè)試技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法》(第3版)。這部教材是經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐,結(jié)合了課程課時(shí)、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)、教學(xué)系統(tǒng)完整、課堂教學(xué)效果以及作業(yè)考核等因素確定的。參考教材有《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版)熊詩(shī)波和黃長(zhǎng)藝主編,普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,由機(jī)械工業(yè)出版社出版;《測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》王伯雄主編,清華大學(xué)出版社出版。應(yīng)用教材,測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能的教學(xué)系統(tǒng)深入,學(xué)生依據(jù)教材,基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)會(huì)簡(jiǎn)明深刻。
3.2 高素質(zhì)師資隊(duì)伍
師資隊(duì)伍建設(shè)是精品課程建設(shè)的根本保證?!皺C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”課程組共有成員4人,其中50~60歲2人、35~45歲2人,均有博士學(xué)位;教授2人、副教授2人。主講教師均具有20年以上的教齡,授課經(jīng)驗(yàn)豐富,而且主持過(guò)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研課題的研究工作,獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研教學(xué)獎(jiǎng)。教學(xué)和科研水平高,教學(xué)效果好。
3.3 課程建設(shè)
學(xué)校對(duì)建設(shè)立項(xiàng),對(duì)教學(xué)大綱和知識(shí)點(diǎn)重新梳理;找出教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn);總結(jié)學(xué)生對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)問(wèn)題的原因;嘗試?yán)眯碌慕虒W(xué)實(shí)驗(yàn)手段講授課程中難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)。通過(guò)一年對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的分析、研究和總結(jié),教學(xué)水平得到明顯提高。
3.4 課程評(píng)價(jià)體系
學(xué)校開(kāi)展了機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系及評(píng)價(jià)方法的實(shí)踐。主要有:①明確課堂教學(xué)評(píng)價(jià)目的,準(zhǔn)確把握、全面了解實(shí)際課堂教學(xué)運(yùn)行狀態(tài),使教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高;②構(gòu)建科學(xué)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系,促使教師具備全局性、前瞻性的戰(zhàn)略眼光和服務(wù)意識(shí),激發(fā)教師從事教學(xué)工作的積極性;③科學(xué)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)和有效的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方法,注意評(píng)價(jià)過(guò)程的連貫性和承接式,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段組織課堂教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的方法研究
從課堂教學(xué)活動(dòng)的要素和課堂教學(xué)運(yùn)行的環(huán)節(jié)兩個(gè)方面,依據(jù)提升課堂教學(xué)有效性的原理和機(jī)制,結(jié)合筆者多年機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的方法,具體如下:
4.1 應(yīng)用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)情景教學(xué)
教學(xué)情境就是以直觀方式再現(xiàn)書(shū)本知識(shí)所表征的實(shí)際事物及其相關(guān)背景,在可能的范圍內(nèi),一切事物應(yīng)盡量地放在感官的面前。在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)中,采用多媒體情境教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)主要有周期信號(hào)時(shí)頻域轉(zhuǎn)化、測(cè)量裝置數(shù)學(xué)模型建立及動(dòng)靜態(tài)特性、常用傳感器結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用、典型測(cè)試系統(tǒng)的視頻演示。
4.2 基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)加強(qiáng)閱讀和思維
課堂教學(xué)應(yīng)重在揭示隱含在其中的精彩而又獨(dú)特的思維過(guò)程,并引導(dǎo)學(xué)生的思維深入到知識(shí)的發(fā)現(xiàn)或再發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中去,學(xué)生把教材上的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的智慧。在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)中,基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)加強(qiáng)閱讀和思維,主要有信號(hào)變換、測(cè)試裝置動(dòng)靜態(tài)特性。
4.3 以交往與互動(dòng)為特征的教學(xué)實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的學(xué)習(xí)
以交往與互動(dòng)為特征的教學(xué),常常要借助“對(duì)話”來(lái)實(shí)現(xiàn)。就是教師與學(xué)生以教材內(nèi)容為“話題”,共同去生成和創(chuàng)造“文本”、去構(gòu)造“意義”的過(guò)程。它既是一種精神,又可以成為一種方法。在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)中,采用以交往與互動(dòng)為特征的教學(xué)實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的學(xué)習(xí)主要有:①霍爾傳感器中,霍爾效應(yīng)的機(jī)理學(xué)習(xí),學(xué)生查資料調(diào)研學(xué)習(xí)量子反?;魻栃?yīng),并在課堂交流討論;②光纖傳感器學(xué)習(xí)中,依據(jù)光纖結(jié)構(gòu)原理,要求學(xué)生閱讀科學(xué)家高錕資料,并在課堂交流討論。
4.4 課堂提問(wèn)練習(xí)及時(shí)反饋學(xué)習(xí)狀態(tài)
在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)中,采用課堂提問(wèn)練習(xí)及時(shí)反饋教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)主要有:①連貫性考察,公式推導(dǎo),例如傅立葉變換公式的推導(dǎo);②獨(dú)自做例題,信號(hào)變換中,周期方波信號(hào)的頻譜;③基礎(chǔ)理論考察,動(dòng)靜態(tài)特性,傳感器原理等;④解決方法即重復(fù)講解,放慢講課速度,單獨(dú)答疑。
通過(guò)課堂練習(xí)的即時(shí)反饋,學(xué)生本人可以及時(shí)了解到自己在課堂上的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況、存在問(wèn)題,起到強(qiáng)化、督促、糾正學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。這種即時(shí)反饋也讓教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握程度,檢驗(yàn)自己的教學(xué)方法和教學(xué)效果,對(duì)于還存在某些問(wèn)題或?qū)W習(xí)有困難的學(xué)生及時(shí)給予指導(dǎo),對(duì)于過(guò)易或過(guò)難的題目適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修正,根據(jù)收集到的結(jié)果調(diào)整自己的教學(xué)方案,使課堂教學(xué)成為一個(gè)具有自我反饋糾正功能的系統(tǒng),成為一個(gè)流程通暢的回路。結(jié) 論
大學(xué)工科專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué),通過(guò)有效課堂教學(xué)研究,為提高本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平提供有益參考。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程是機(jī)械工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)。教學(xué)目的是使學(xué)生較全面地掌握測(cè)試技術(shù)基本原理和方法,了解測(cè)試技術(shù)在機(jī)械測(cè)試、機(jī)械控制、故障診斷、生產(chǎn)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用。測(cè)試技術(shù)課程教與學(xué)中的創(chuàng)新研究具有重要的意義。
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課堂教學(xué)研究與實(shí)踐是從多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出發(fā),具有很強(qiáng)的實(shí)用性和針對(duì)性,課堂教學(xué)效果很好、教學(xué)環(huán)節(jié)愈加通暢,使師生學(xué)習(xí)真正感到身心愉悅。
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