《专业基础实验（一）》教学大纲

课程编号：041359 学分：0.5 学时：17 实验学时：17

大纲执笔人：廖立平 朱传敏 大纲审核人：邱惠清

一、课程性质与目的

课程性质：专业基础课。

《专业基础实验（一）》（即传感与测试技术和数控加工实验）是机械学科的一门专业基础课。

传感志与测试技术实验主要研究信号的检测和变换、信号的调理、分析和处理、信号的传输、显示、记录及运用，属于信息科学范畴，是信息技术三大支柱之一，是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基本方法。传感与测试技术实验是在学习电子电工、自动控制、计算机技术等课程后进行的实验，是一门综合运用以上各科基础理论及工程技术的实践性极强的实验，是机械基础系列课程教学中重要的实践性环节，它是深化感性认识，理解抽象概念、运用基础理论的主要方法，是培养学生实验动手能力、分析和解决问题能力、设计与创新能力的重要途径。

数控加工实验主要是针对数控车削加工技术、数控铣削加工技术和数控钻削加工技术的基础性应用实践，运用学生所学的机械制造基础知识和数控加工知识，培养学生实际动手能力，让学生学会利用数控加工车床、数控加工铣床和数控加工钻床进行产品加工，为进行毕业设计和走向工作岗位打下良好的基础。

二、课程面向专业

机械设计制造及其自动化专业。

三、实验基本要求

1.了解传感器原理、特性、构造、使用。了解相应的调理电路原理及使用。

2.能组建测试系统完成非电量的电测。

3.学习使用显示、记录、分析仪表。

4.认识信号，采集信号，分析信号，掌握信号的描述方法。

5.建立信号的频谱概念，掌握频谱分析及相关分析的原理和方法。

6.认识数控车床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理。

7.学习数控车床的加工工艺和数控编程。

8.认识数控铣床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理。

9.学习数控铣床的加工工艺和数控编程。

10.认识数控钻床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理。

11.学习数控钻床的加工工艺和数控编程。

四、实验教学基本内容

1．静应力测量

学习应变片的选用，了解金属箔式应变片的应变效应，学习应变电桥的加减特性，了解单臂，半桥，全桥测量电路工作原理，比较单臂、半桥、全桥输出时的各自性能、特点，灵敏度和非线性度，得出相应的结论。了解温度对应变片测试系统的影响。完成应变直流全桥的应用及电路的标定。进行静应力测量，分析所测数据误差。

2．振动测试

了解振动测量原理及方法，用压电传感器、差动变压器、电涡流传感器、霍尔式传感器完成振动测量。

3．压力测试

了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法，完成压力测试。了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。

4．温度测试

了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。了解热电阻的特性与应用。了解热电偶测量温度的性能与应用范围。了解热电偶冷端温度补偿的原理与方法。用不同的温度传感器完成温度测量。

5．位移测量

了解电容式传感器结构及其特点，了解霍尔式传感器原理与应用，了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性，了解光纤位移传感器的工作原理和性能，用上述传感器及其实验模板完成位移测量。

6．转速测量

了解霍尔转速传感器的应用，了解磁电式测量转速的原理，了解电涡流传感器测转速的原理与组成，了解光纤位移传感器用于测量转速的方法，了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。用上述传感器及其实验模板完成转速实验。

7．数控车削加工技术

认识数控车床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理，学习数控车削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控车削加工编程和车削加工。

8.数控铣床加工技术

认识数控铣床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理，学习数控铣削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控铣削加工编程和铣削加工。

9. 数控钻削加工技术

认识数控钻床的基本组成和结构，认识数控钻床的工作原理，学习数控钻削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控钻削加工编程和钻削加工。

五、实验内容和主要仪器设备与器材配置

序号	实验项目	内容提要	实验类别			每 组 人 数	实验学时	主要仪器设备	设备复套数	主要消耗材料	所在实验室
			验证	综合	设计
000503020002*	静应力测量	1、学习应变片的选用，了解金属箔式应变片的应变效应； 2、学习应变电桥的加减特性，了解单臂，半桥，全桥测量电路工作原理，比较单臂、半桥、全桥输出时的各自性能、特点，灵敏度和非线性度，得出相应的结论； 3、了解温度对应变片测试系统的影响； 4、完成应变直流全桥的应用及电路的标定。进行静应力测量。分析所测数据误差。		√		2	2	应变式传感器，万用表，惠斯通电桥，应变式传感器实验模板，电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、计算机数据采集系统	10	应变片，胶水，导线，套管， 细纱纸，焊锡丝，电烙铁等	机械工程综合实验中心
000503020003*	振动测试	1、了解振动测量原理及方法； 2、用压电传感器完成振动测量； 3、用差动变压器完成振动测试； 4、了解电涡流传感器测量振动的原理与方法完成振动测试； 5、用霍尔式传感器完成振动测量。		√		2	1.5	振动台、压电传感器及实验模板、双踪示波器、测微头、电涡流传感及实验模板	10	墨盒，打印纸	机械工程综合实验中心
000503020004*	压力测试	1、了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。完成压力测试； 2、了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。完成压力测试。		√		2	1	压力源、压力表、压阻式压力传感器及其实验模板、直流稳压源	10	墨盒，打印纸	机械工程综合实验中心
000503020005*	温度测试	1、了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。 2、了解热电阻的特性与应用。 3、了解热电偶测量温度的性能与应用范围。 3、了解热电偶冷端温度补偿的原理与方法。 4、用不同的温度传感器完成温度测量		√		2	2	加热源、Pt100热电阻、传感器实验模板、 热电偶：K型、E型、温度控制仪、冷端温度补偿器	10	墨盒，打印纸	机械工程综合实验中心
000503020006*	位移测量	1、了解电容式传感器结构及其特点。 2、了解霍尔式传感器原理与应用。 3、了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性 4、了解光纤位移传感器的工作原理和性能。 5、用上述传感器及其实验膜板完成位移测量		√		2	1	电容霍尔压电光纤电涡流传感器、及它们的实验模板、相敏检波、移相、滤波模板、双踪示波器	10	墨盒，打印纸	机械工程综合实验中心
000503020007*	转速测量	1、了解霍尔转速传感器的应用 2、了解磁电式测量转速的原理。 3、了解电涡流传感器测转速的原理与组成。 4、了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。 5、了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。 6、用上述传感器及其实验模板完成转速实验		√		2	1	霍尔磁电光电转速传感器及其实验模板、转动源、数显单元	10	墨盒，打印纸	机械工程综合实验中心
000503020008*	数控车削加工技术	1、认识数控车床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理 2、学习数控车削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控车削加工编程和车削加工。		√		2	3	计算机、数控车床	12台计算机，1台数控车床	加工材料，刀具，测量仪器	机械工程综合实验中心
000503020009*	数控铣削加工技术	1、认识数控铣床的基本组成和结构，认识数控车床的工作原理 2、学习数控铣削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控铣削加工编程和铣削加工。		√		2	3	计算机、数控车床	12台计算机，1台数控车床	加工材料，刀具，测量仪器	机械工程综合实验中心
00050302010*	数控钻削加工技术	1、认识数控钻床的基本组成和结构，认识数控钻床的工作原理 2、学习数控钻削加工工艺和数控编程方法，并进行实验零件的数控钻削加工编程和钻削加工。		√		2	2.5	计算机、数控车床	12台计算机，1台数控车床	加工材料，刀具，测量仪器	机械工程综合实验中心

六、实验预习和实验报告的要求、考核方式

1.实验前阅读实验指导书；

2.每次实验后完成实验报告；

3.考核:考查。

七、学时分配

八、教材、实验指导书与主要参考书

课程教材及实验指导书：

1．黄长艺等主编．机械工程测试技术基础2nd，机械工业出版社，2004.2．

2．奚鹰主编．机械基础实验教程 武汉理工大学出版社，2005.3．

3．自编实验指导书．数控车削加工实验指导书.

4．自编实验指导书．数控铣削加工实验指导书.

5．自编实验指导书．数控钻削加工实验指导书.

主要参考书：

1．常健生，石要武，常瑞．检测与转换技术，机械工业出版社，2001．

2．于成波，胡新宇，赵勇．传感器与自动检测技术，高等教育出版社，2004．

3．徐科军、马修水、李晓林编著．传感器与检测技术电子工业出版社，2004.9．