《计量测试技术》课程教学大纲.docx

计量测试技术教学大纲课程英义 名Metrology and Measurement Technology课程 代码A0808Y13学分2总学时32理论学时24实验/实践 q学时8课程类别学科基础课课程性 质选修课先修课程检测技术、误差理论适用专业自动化及其相关专业开课学院机电工程学院一、课程的地位与任务计量检测技术是制定和实现标准的重要支柱。计量检测技术的发展是质量技术监督工作 的重要保证，也是质量技术监督工作重要的技术支撑。本课程是自动化专业本科生的一门选 修课，课程设置围绕自动化国家特色专业建设要求，以“计控一体”，“管控结合”为宗旨。 通过本课程的学习，使学生掌握计量测试技术的基本理论和实际应用，掌握误差理论及不确 定评估在计量测试中的应用，掌握常用传感器的工作原理及测试方法，掌握激光干涉测试技 术、温度、压力、流量等热工参数以及电磁参数的计量测试方法，掌握虚拟仪器在计量测试 技术中的应用，了解当前计量测试技术中纳米计量的发展。二、课程目标(1)掌握误差理论和不确定度评估在计量测试中的应用，掌握实验数据的获取、分析与处 理、不确定评定。(2)掌握激光干涉测试技术、温度、压力、流量等热工参数以及电磁参数的计量测试方法。表1课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求(支撑程度H、M、L)4-15-3课程目标(1)M课程目标(2)H注：1.支撑强度分别填写H、M或L (其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低)； 2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。三、课程主要内容与基本要求第一章计量测试技术概论掌握计量测试技术的基本概念、测量方法的拟定、量值传递与计量检定。第二章 误差的基本性质与处理掌握随机误差的产生原因和分布；系统误差的产生原因、特征、减小和消除；粗大误差的产 生原因、判断粗大误差的准则。第三章误差的合成与分配掌握函数误差、随机误差的合成、系统误差的合成、系统误差和随机误差的合成；了解误差 分配。第四章测量不确定度掌握测量不确定度的基本概念、标准不确定度的A类和B类评定；掌握测量不确定的合成方 法及其应用。第五章常用传感器的工作原理及动静态特性掌握常用传感器，如阻抗式传感器、电容式传感器、压电传感器、霍尔传感器的工作原理、 动静态测试及其应用。第六章激光干涉测量技术了解常用单频激光干涉仪、双频激光干涉仪的工作原理、主要误差源及其抑制技术；了解其 在长度标准溯源及当前纳米计量中的应用。第七章温度计量测试技术掌握温度计量的概念；了解国际温标的发展及内容；理解热电偶温度计的检定方法、检定要 求及设备；理解热电阻温度计的检定。第八章压力计量检定了解压力计量检定技术的发展和基础知识，熟悉各种压力标准器的的工作原理和误差源等;熟悉各种常用压力机的检定流程和检定方法。第九章流量计量熟悉流量计量的检定方法与检定系统、流量标准装置的分类，理解静态容积法水流量标准装 置的结构及工作原理、影响测量准确度的因素及修正；了解标准体积管流量标准装置的种类、 影响标准体积管流量测量的因素及修正。第十章 电磁量标准及传递了解电磁计量及其特点、分类及发展方向；熟悉电磁学计量单位及标准的确定。第十一章纳米测量的现状与发展理解纳米计量的概念；熟悉目前纳米计量的常用方法及科学仪器。第十二章虚拟仪器的设计与应用了解虚拟仪器的概念及特点、虚拟仪器的数据采集及其虚拟仪器在计量测试中的应用。四、课程教学学时安排教学内容教学时 数学生任务对应课程目标1、计量测试技术概 论1掌握计量测试技术的基本 概念、测量方法量值传递与 计量检定等课程目标12、误差的基本性质 与处理2掌握误差的类型、判断和应用课程目标13、误差的合成与分 酉己2掌握典型误差的合成、分配和应用课程目标14、测量不确定度2掌握不确定度的应用课程目标15、常用传感器的工 作原理及动静态特性6熟悉常用传感器的动静态特征课程目标26、激光干涉测量技 术4掌握激光干涉的原理、应用课程目标27、温度计量测试技 术2掌握温度计量测试方法及其应用课程目标28、压力计量检定、 流量计量2掌握压力计量测试方法及其应用课程目标29、电磁量标准及传 递2了解几种电磁量标准及传递的方法课程目标210、纳米测量的现 状与发展1了解当前纳米计量的进展及主要方法课程目标211、虚拟仪器的设 计与应用8能将虚拟技术应用于计量测试技术课程目标2表2课程学时安排表教学内容教学 时数学生任务对应课程 目标1,微型机的基本知识 微型计算机的发展和分类1.2 微处理器、微型机和单片机 的基本概念1.3 微型机模型的组成1.4 单片微型计算机4了解微型计算机的发展和分类；7 解单片微型计算机的发展和趋势； 理解微处理器、微型机和单片机的 概念和术语；理解微型计算机模型的组成理解 微机系统的组成和衡量计算机性 能的主要技术指标理解单片微型课程目标1计算机的内部结构、应用系统、典 型产品和应用作业：五、课程的实验环节安排序 号实验项目学 时基本要求实验性质实验 类别课程目 标1激光干涉测长实验3激光干涉测长的原理及方法演示必做课程目 标1,22压力计量与校准2压力测量与校准的原理及方法验证必做课程目 标1,23温度计量测试3掌握温度计量测试的原理和方法验证必做课程目 标1,2六、达成目标的途径和措施计量测试技术课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和实验教学，掌握计量测试 技术的基本理论和实际应用，掌握误差理论及不确定评估在计量测试中的应用，掌握常用传 感器的工作原理及测试方法。(1)通过不确定度评定方法及误差的合成与分解，让学生掌握数据获取、处理和评估。(2)设计几何量、压力计量、温度计量测试实验，采用实验教学方式，训练实验技能，培 养理论知识的应用能力、实验数据分析和处理能力和团队协助能力。七、考核方法及成绩评定表5考核方法及成绩评定表考核形式考核内容占比评定标准过 程 考 核大作业与计量测试技术相关的文献检索、资料查 询及运用现代信息技术获取相关信息20%实验成绩考核知识点的应用情况，通过学习测量、分 析和处理实验数据方法等实验技能。以实验 报告形式，验证知识点理论上的正确性。实验指导书平时作业成绩考核课堂教学各知识点的复习程度、听课效 果和掌握熟练度。20%中国计量学 院学生课程 平时成绩考 核细则课堂表现成绩以点验到课率，课堂互动回答问题等形式， 检验学生学习态度。期 末 考 核期末考试成绩考核各知识点的基本概念、不确定度评估、 误差的合成与分配、七大基本物理量的计量 测试方法。题型为选择、填空、简答和计算。60%试卷参考答 案和评分标 准八、推荐教材与主要参考书1、推荐教材：计量测试技术仝卫国编，中国计量出版社，2006年8月计量技术基础张文娜编，国防工业出版社，2009年6月2、参考书：1）测试与计量技术学基础周渭编著，西安电子科技大学出版社，20042）计量学基础（第2版）王立吉编著，中国计量出版社，20063）现代计量学概论施昌彦编著，中国计量出版社，20034）虚拟仪器设计教程黄松岭等编，清华大学出版社，2015