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第1章 概论1

1.1测试技术的作用1

1.2测试技术的基本概念3

1.2.1测量方法及其分类3

1.2.2测量误差4

1.3测试系统的组成13

1.4测试系统的发展15

习题16

第2章 测试信号的分析处理17

2.1信号的分类17

2.1.1按时间变量的取值方式分类17

2.1.2按信号随时间变化的规律分类18

2.1.3按信号的能量特征分类20

2.1.4从信号的可实现性分类21

2.2信号的描述与分析21

2.3信号频谱分析23

2.3.1周期信号的频谱分析23

2.3.2非周期信号的频谱分析27

2.3.3随机信号的频谱分析32

2.4数字信号处理36

2.4.1模拟信号的离散化36

2.4.2离散傅里叶变换38

习题40

第3章 测试系统的基本特性42

3.1测试装置与线性系统42

3.2测试系统的静态特性44

3.2.1静态传递特性与定度曲线44

3.2.2灵敏度45

3.2.3线性度46

3.2.4量程及测量范围46

3.2.5稳定度46

3.3测试系统的动态特性47

3.3.1典型信号的时域响应47

3.3.2传递函数48

3.3.3频率特性49

3.4不失真测试的实现条件52

习题54

第4章 测试系统常用传感器介绍55

4.1传感器概述55

4.1.1传感器的基本概念和组成55

4.1.2传感器的分类58

4.2电阻式传感器58

4.2.1电阻应变式传感器59

4.2.2电位器式传感器69

4.3电容式传感器76

4.3.1电容式传感器的工作原理76

4.3.2电容式传感器的测量电路80

4.3.3电容式传感器的应用83

4.4电感式传感器85

4.4.1自感式传感器85

4.4.2互感式传感器93

4.5涡流式传感器100

4.5.1涡流式传感器的工作原理100

4.5.2涡流式传感器的测量电路103

4.5.3涡流式传感器的应用104

4.6压电式传感器107

4.6.1压电效应107

4.6.2压电元件的等效电路110

4.6.3压电式传感器的测量电路111

4.6.4压电式传感器的应用115

4.7磁电感应式传感器117

4.7.1恒定磁通式磁电传感器117

4.7.2变磁通式磁电传感器118

4.7.3磁电感应式传感器的测量电路118

4.7.4磁电感应式传感器的应用119

4.8霍尔式传感器120

4.8.1霍尔效应与霍尔元件的材料120

4.8.2霍尔元件的构造及测量电路122

4.8.3霍尔元件的类型123

4.8.4霍尔式传感器的应用124

4.9光电式传感器125

4.9.1光电效应125

4.9.2光电器件及其特征126

4.9.3光电式传感器的测量电路132

4.9.4光电式传感器的应用136

4.10热电式传感器139

4.10.1热电阻传感器139

4.10.2热电偶传感器141

4.10.3热敏电阻148

4.11光纤传感器150

4.11.1光纤传感器的原理和分类150

4.11.2光纤传感器的应用158

习题161

第5章 测试信号调理电路164

5.1电桥电路164

5.1.1直流电桥164

5.1.2交流电桥166

5.2信号放大电路167

5.2.1基本放大电路168

5.2.2测量放大器170

5.3信号的调制与解调170

5.3.1信号的调幅与解调171

5.3.2信号的调频与解调172

5.4滤波器174

5.4.1模拟滤波器的原理与分类175

5.4.2滤波器的基本参数176

5.4.3 RC滤波器177

5.4.4数字滤波器179

习题183

第6章 信号显示与记录仪表184

6.1概述184

6.2模拟式电压表184

6.3数字万用表189

6.4笔式记录仪192

6.5数字式存储示波器193

6.6磁带记录仪194

习题197

第7章 测试技术在机械工程中的应用198

7.1位移的测量198

7.1.1常用的位移传感器198

7.1.2位移传感器的应用——物位的测量201

7.2应变、力和扭矩的测量202

7.2.1应变的测量202

7.2.2力的测量204

7.2.3扭矩的测量207

7.3振动的测试209

7.3.1机械振动测试的主要内容210

7.3.2机械振动参数的测试210

7.3.3振动系统特性参数的测试212

7.4压力的测试213

7.4.1概述213

7.4.2常用的压力传感器214

7.5流量的测试217

7.5.1流量的表示方法217

7.5.2常用流量计217

7.6温度的测量222

7.6.1温度测量概述222

7.6.2测温方法与测温传感器的分类223

7.6.3常用测温计223

7.7转速测量225

7.7.1磁电式、光电式和霍尔式转速传感器225

7.7.2数字式频率计227

7.7.3机械式转速表228

7.7.4发电式转速表229

习题230

第8章 计算机测试系统231

8.1概述231

8.2数据采集系统233

8.2.1多路模拟开关233

8.2.2采样/保持电路237

8.2.3模数转换器和数模转换器241

8.2.4数据采集系统的构成方式246

8.3自动测试系统247

8.3.1自动测试系统的结构及特点247

8.3.2自动测试系统的发展历程248

8.3.3自动测试系统的总线技术251

8.4智能仪器253

8.4.1智能仪器的组成253

8.4.2智能仪器的性能特点254

8.4.3智能仪器的典型功能254

8.4.4智能仪器的发展趋势255

习题256

第9章 现代测试技术的发展方向257

9.1测试技术的发展方向257

9.1.1新型传感器不断出现257

9.1.2测试系统的小型化、微型化及集成化258

9.1.3虚拟仪器化258

9.1.4测试系统的智能化258

9.1.5测试系统的网络化258

9.1.6软测量技术的发展260

9.2虚拟仪器技术261

9.2.1虚拟仪器概述262

9.2.2虚拟仪器的构成262

9.2.3虚拟仪器的特点265

9.2.4虚拟仪器设计示例266

习题274

参考文献275