《电气检测技术》教学大纲

《电气检测技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：05153081课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用等后续课程：电气设备在线监测与故障诊断适用专业：电气工程及其自动化开课单位：电气工程与自动化学院一、课程说明《电气检测技术》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。本课程较全面系统地介绍了电气检测技术的主要理论知识和应用技术，以“信号感知、信号传输、信号处理”为主线，系统的介绍了先进电压电流传感技术、微弱信号检测、电气测试系统通信技术、测量误差与数据处理、测试系统抗干扰技术的综合分析、系统设计和应用，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养学生的分析和设计能力、综合运用理论知识解决生产实际中问题的能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握各种传感器及测量电路的原理及应用、检测系统信号变换与数据采集的基本方法以及初步具备分析设计常见工程自动检测系统的能力。课程目标2：能够正确运用各种传感器及测量电路原理、检测系统信号变换与数据采集的基本方法分析工程需求，选择合适的仪器，并能够设计一般的检测系统。课程目标3：通过电气检测技术相关知识的综合运用，培养学生具有学习能力、分析设计能力，使其具备工程技术人员的素养；通过使学生明确电气检测技术在实际工程应用的重要性，从而培养学生的严谨细致的工作作风和积极探索科学态度，培养学生的工匠精神和担当精神。三、课程目标与毕业要求《电气检测技术》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.4能够将电气工程及其自动化专业知识用于复杂电气工程问题解决方案的比较与优化。课程目标1：掌握各种传感器及测量电路的原理及应用、检测系统信号变换与数据采集的基本方法以及初步具备分析设计常见工程自动检测系统的能力。H2.问题分析2.2能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，分析并表达复杂电气工程问题的特性，获得多种解决方案。课程目标2：能够正确运用各种传感器及测量电路原理、检测系统信号变换与数据采集的基本方法分析工程需求，能够选择合适的仪器，并能够设计一般的检测系统。M3.设计/开发解决方案3.1能够掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。课程目标3：通过电气检测技术相关知识的综合运用，培养学生具有学习能力、分析设计能力，使其具备工程技术人员的素养；通过使学生明确电气检测技术在实际工程应用的重要性，从而培养学生的严谨细致的工作作风和积极探索科学态度，培养学生的工匠精神和担当精神。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.绪论1.1测试技术概述1.2测试系统1.3信号不失真测试教学要求：了解检测技术以及检测系统；掌握信号测试方法。重点：掌握信号测试方法。难点：掌握信号测试方法。21、2、32.先进电压电流传感技术2.1引言2.2电子式电压互感器2.3光学电压互感器2.4电子式电流互感器2.5光学电流互感器教学要求：掌握传感器的基本概念和分类；掌握电子式电压、电流互感器；光学电压、电流互感器原理，了解其典型应用。重点：掌握互感器的原理，并了解其典型应用难点：掌握互感器的原理，并了解其典型应用41、2、33.微弱信号检测3.1基本概念3.2频域微弱信号检测-锁定放大3.3时域微弱信号检测--取样积分与数字式平均教学要求：了解微弱信号检测的基本概念；掌握微弱信号检测的基本方法，锁定放大器的原理，取样积分原理。重点：锁定放大器原理；取样积分原理。难点：锁定放大器原理；取样积分原理。41、2、34.电气测试系统的通信技术4.1电气测试系统通信网络性能要求4.2实时以太网技术4.3无线通信技术教学要求：了解电气测试系统通信网络性能要求；掌握实时以太网技术，无线通信技术。重点：掌握实时以太网技术；无线通信技术。难点：掌握实时以太网技术；无线通信技术。21、2、35.测量误差与数据处理5.1测量误差及其分类5.2随机误差与数据处理5.3系统误差与数据处理5.4粗大误差与数据处理5.5函数误差5.6误差的合成5.7误差的分配5.8微小误差取舍原则5.9最佳测量方案的确定教学要求：熟悉误差的类型及分类以及误差产生的原因；掌握不同类型误差的处理方法。重点：掌握不同类型误差的处理方法。难点：掌握掌握不同类型误差的处理方法。61、2、36.电气测试系统的通信技术6.1信号与干扰6.2干扰的产生6.3干扰的传播6.4抗干扰设计6.5共模干扰与差模干扰6.6长线传输干扰及其抑制教学要求：了解干扰产生的原因和传播方式；掌握共模干扰，差模干扰。掌握长线传输干扰及其抑制。重点：掌握共模干扰，差模干扰。难点：掌握长线传输干扰及其抑制。61、2、37.测试系统的可靠性7.1可靠性的定性7.2测试系统可靠性特征量7.3测试系统可靠性模型7.4测试系统可靠性预测7.5测试系统可靠性设计教学要求：熟悉测试系统可靠性特征量以及测试系统可靠性模型。掌握测试系统可靠性模预测方法。重点：掌握测试系统可靠性模预测方法。难点：掌握测试系统可靠性模预测方法。41、2、38.测试系统实现8.1引言8.2便携式局部放电测试仪硬件设计8.3便携式局部放电测试仪软件设计教学要求：熟悉测试系统的实现方法。掌握便携式局部放电测试仪硬件设计、软件设计方法。重点：掌握便携式局部放电测试仪硬件设计、软件设计方法。难点：掌握便携式局部放电测试仪硬件设计、软件设计方法。41、2、3合计32五、教学方法及手段课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源、在线课程等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。使学生掌握各种常见传感器的检测原理、方法和技术、基本的信号检测技术以及系统设计方法，为设计检测系统，解决复杂运行工程问题奠定基础。六、课程资源1.推荐教材：（1）吴在军.电气测试技术[M].北京:机械工业出版社,2022.2.参考书：（1）周杏鹏.现代检测技术[M].北京:高等教育出版社,2004.（2）方彦军.检测技术与系统设计[M].北京:中国水利水电出版社,2007.（3）陈岭丽,冯志华.检测技术与系统[M].北京:清华大学出版社,2005.3.期刊：（1）电工技术学报,中国电工技术学会主办（2）电力系统自动化,国电自动化研究院主办（3）电网技术,国家电网公司主办（4）电力自动化设备,南京电力自动化研究所有限公司主办（5）IEEETransactionsonIndustrialElectronics,US4.网络资源：（1）爱课程网./home/（2）中国大学慕课网./七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√622作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√1244随堂测试10（1）主要考核学生对各章节知识点的理解和掌握程度，满分100分；（2）每次随堂测试单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以随堂测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√532期末考核60（1）期末考核成绩100分，以期末考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（2）主要考核常见传感器的检测原理、方法和技术、基本的信号检测技术以及系统设计方法等内容。√√√252510合计：100分483418八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、随堂测试、期末考核（大作业）等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末考核（大作业）成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核（大作业）成绩为100分（权重60%）；课堂表现、作业、随堂测试等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和期末考核（大作业）分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，偶尔参与教学活动。上课不认真，不参与教学活动。作业50作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业1次以内，准确率大于70%。不交作业2次以内，准确率大于60%。不交作业3次以上，准确率小于60%。随堂测验25随堂测试中的概念、思路