2020年天津3530机械工程测试技术自考考试大纲

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本大纲对应教材版本：《机械工程检测技术（第二版）》陈瑞阳、毛智勇高等教育出版社2005年

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天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：机械工程测试技术

课程代码：3530

第一部分课程性质与目标

一、课程的性质与设置目的

机械工程测试技术是高等教育自学考核精密机械技术专业的一门专业课程。通过本课程的学习，可以使考生掌握各种几何量机械量和热工量的基本概念，常用测量方法的原理和技术。结合实验，增强学生分析和解决实际问题的能力。使学生对机械工程中常见物理量的动态测试工作有一个完整的概念。

二、本课程的基本要求

通过本课程的学习，要求达到：

1、懂得精密测试的基本理论，包括测试系统的组成、误差产生的原因及处理方法

2、掌握各种被测量的基本概念。包括定义、单位、标准量、量值传递等

3、掌握各种被测量的常用测量方法、测量原理和技术、典型应用

三、本课程与相关课程的联系

学习本课程须先修完机械制图、公差配合与技术测量等课程。同时，本课程也为手表装配工艺等课程打好基础。

第二部分考核内容与考核目标

第一章检测技术基础

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解常用的检测方法及特点；懂得产生测量误差的原因及不同类型误差的处理方法；对检验装置的基本特征有一个全面的了解，知道不失真检测的条件；了解传感器的构成、分类及选用方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）检测方法和检测误差概述（一般）

识记：检测误差基本概念、系统误差、粗大误差随机误差的估算、………

应用：检测方法、测量数据的处理

（二）检测装置的基本特性（一般）

理解：线性系统及其主要性质、检测系统的静态特性、检测系统的动态特性、不失真测试条件

（三）常用传感器（次重点）

识记：传感器的构成、分类、命名、代码及选用

第二章几何量误差检测

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解长度测量基准及尺寸传递系统；理解几何量误差与公差项目；掌握常用的几何量误差检测方法；对检测数据进行分析与处理。

二、考核知识点与考核目标

（一）基础知识（次重点）

识记：尺寸传递、计量器具

（二）零件的几何量误差（次重点）

识记：形状误差和位置误差

理解：形位误差的检测原则

（三）尺寸误差的测量（重点）

应用：轴径的检测、孔径的检测

（四）角度的测量（重点）

理解：角度检测的基本方法

应用：小角度测量及测量器具的使用

（五）直线度误差的测量（重点）

理解：直线度误差的评定、分段法测量直线度

（六）圆度误差的测量（重点）

理解：圆度误差的评定

应用：圆度误差测量器具的使用

（七）同轴度误差的测量（重点）

理解：同轴度误差的测量方法

（八）跳动误差的测量（重点）

理解：跳动度误差的测量方法、跳动测量基准的体现方式与比较

（九）螺纹精度的测量（重点）

识记：螺纹公差、作用中径的概念

应用：螺纹的综合测量、螺纹的单项测量

（十）表面粗糙度的测量（重点）

识记：表面粗糙度及其测量的一般概念

理解：表面粗糙度的测量原理

应用：表面粗糙度的测量方法

（十一）几何量误差测量的数据处理（次重点）

识记：数据处理中的误差

理解：几何量测量数据的处理方法

应用：XW-5形位误差测量数据处理系统的使用

（十二）三坐标测量机简介（重点）

识记：三坐标测量机的特点及主要用途

理解：三坐标测量机的工作原理、结构形式及组成

应用：三坐标测量机的使用

第三章应变和力的测试

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解应变片的工作原理及其测量电路—电桥的使用方法；正确的选择和粘贴应变片；掌握工程检测中应变、力和扭距的测量方法；正确选用相应的传感器对应变、力和扭距进行测量。

二、考核知识点与考核目标

（一）应变的测试（重点）

理解：应变片的工作原理

应用：正确选择和粘贴应变片

（二）力的测试（次重点）

理解：测力传感器的工作原理

应用：学会使用测力传感器

（三）扭矩的测量（次重点）

理解：应变式扭矩传感器的结构和原理

扭矩传感器的应用

第四章位移的测量

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解常用的测量位移的方法；掌握电感式、涡流式、电容式传感器的工作原理及特点；懂得相敏整流、相敏检波、差动脉宽调制等电路的应用；正确选用相应的传感器对位移进行测量。

二、考核知识点与考核目标

（一）概述（一般）

识记：位移测量的概念、测量范围、测量方法

（二）常用位移传感器及测量电路（重点）

理解：各种传感器的工作原理

（三）位移测量实例（次重点）

理解：一般线位移的测量原理、回转轴误差运动的测量原理

应用：学会使用差动电感传感器测量位移

第五章机械振动的测试

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解振动测试的意义及方法；掌握压电式、磁电式传感器的工作原理及特点；了解振动动态测试时的激励方法；正确选用相应的传感器对振动进行测量。

二、考核知识点与考核目标

（一）概述（一般）

振动测试的意义、类型及内容

（二）测振传感器（次重点）

识记：微分电路和积分电路的比较

理解：压电式加速传感器和磁电式速度传感器的工作原理

应用：选择测振传感器的原则

（三）振动的激励激振器（次重点）

识记：振动的激励方法

理解：脉冲力激振器和正弦力激振器的结构和工作原理

（四）振动测试实例

识记：固有频率和阻尼比的测定方法

理解：空运转实验的方法和步骤、机械运行状态监测及故障诊断

应用：学会使用差动电感传感器测量振幅

第六章运动速度和转速的测量

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解速度和转速的测量方法；熟悉多普乐效应和相关原理；掌握霍尔传感器和光电传感器的工作原理及特点；正确选用相应的传感器对速度和转速进行测量。

二、考核知识点与考核目标

（一）运动速度的测量（次重点）

识记：多普勒效应的定义、多普勒效应测速的特点、相关测速的特点

理解：激光多普勒效应测速的原理、相关测速的原理

（二）转速的测量（次重点）

识记：转速测量方法的种类、霍尔效应定义

理解：机械式、闪光频率式、霍尔效应式、光电式转速计的工作原理

应用：光电测速传感器的使用

第七章压力与流量的测量

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解压力和流量的测试方法；掌握弹性式、霍尔式、应变式和压阻式力传感器的工作原理及特点；掌握浮子式流量计、椭圆齿轮流量计和涡轮流量计的工作原理及特点；正确选用相应的传感器对压力和流量进行测量。

二、考核知识点与考核目标

（一）压力的表示方法及单位（一般）

识记：压力的定义、真空度的定义、绝对压力、相对压力的概念及换算

（二）压力传感器（重点）

理解：弹性式、霍尔式、应变式和压阻式力传感器的工作原理及特点

（三）压力测量仪表的选择和使用（重点）

应用：能正确选用相应的传感器对压力进行测量

（四）流量的测量（次重点）

理解：浮子式流量计、椭圆齿轮流量计和涡轮流量计的工作原理及特点

能正确选用相应的传感器对流量进行测量

第八章其它物理量的测量

一、学习目的与要求

通过本章的学习，熟悉热电偶、热电阻和热敏电阻的工作原理；正确选用相应的传感器对温度进行测量；了解噪声的测量方法以及无损检测技术。

二、考核知识点与考核目标

（一）温度的测量（次重点）

识记：热电偶的基本定律、数字式温度仪表的种类

理解：热电偶、热电阻和热敏电阻的工作原理

正确选用相应的传感器对温度进行测量

（二）噪声的测量（一般）

识记：噪声的定义；声压级、声强级、声功率的表示法

理解：声级计的工作原理

应用：噪声的检测方法

（三）无损检测技术（一般）

识记：无损探伤的意义、方法

理解：超声波探伤、射线照相探伤、电磁探伤、磁粉探伤、渗透探伤的工作原理及特点

应用：无损检测技术的应用

第九章计算机辅助测试

一、学习目的与要求

通过本章的学习，了解微机检测系统的组成；熟悉微机输入通道常用的接口电路。

二、考核知识点与考核目标

（一）概述（次重点）

识记：微机检测系统的特点

（二）微机检测系统的组成及工作（一般）

识记：微机检测系统的组成

理解：微机检测系统的工作过程

（三）微机输入通道的接口技术（一般）

识记：传感器与微机的基本接口方式

理解：测量放大器、单片集成测量放大器、多路模拟开关、采样保持器模数转换器的作用

（四）微机检测系统实例（一般）

识记：能够看懂微机检测系统原理框图

第三部分有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

指定教材:《机械工程检测技术（第二版）》陈瑞阳、毛智勇高等教育出版社2005年

参考教材:《机械工程测试技术基础》梁德沛、严普强机械工业出版社出版

三、自学方法指导

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共4学分，建议总助学课时72学时，课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

(包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等)

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为40%、"理解"为40％、"应用"为20％。

3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5、试题类型一般分为：判断题、填空题、选择题、名词解释、问答题、计算题等。

6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

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