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第0章 绪言 1

一、测试技术的重要性 1

二、测试过程和测试系统的组成 1

第一篇 测试系统的组成、原理与设计 4

第一章 传感部分 4

第一节 参量型传感器 6

一、电阻式传感器 6

二、电容式传感器 10

三、电感式传感器 13

第二节 发电型传感器 16

一、磁电式传感器 16

二、涡流-磁电式传感器 18

三、压电式传感器 19

四、热电式传感器 23

第三节 半导体式传感器 27

一、磁敏式传感器 27

二、光敏式传感器 28

三、热敏式传感器 30

四、气敏式传感器 31

五、湿敏式传感器 31

六、固态图像式传感器 32

七、集成式传感器 34

第四节 传感器的标定 35

一、基本问题 35

二、多维传感器的标定 37

习题 39

第二章 中间变换部分 41

第一节 电桥 41

一、直流电桥 41

二、交流电桥 43

三、带感应耦合臂的电桥 45

第二节 调制与解调 46

一、调幅与解调 46

二、调频与解调 49

第三节 滤波器 52

一、滤波器的种类 52

二、滤波器的性能分析 53

第四节 D/A与A/D转换 57

一、D/A转换 57

二、A/D转换 59

习题 62

第三章 显示、记录与存储部分 64

第一节 模拟显示 64

一、动圈式显示仪表 64

二、自平衡式显示仪表 65

第二节 数字显示 65

一、荧光数码管 66

二、发光二极管（LED） 66

三、液晶显示 68

第三节 数字式波形存储记录仪 70

第四节 磁记录 70

一、磁记录的基本原理 70

二、磁记录设备 72

第五节 光盘式记录 73

一、光记录原理 73

二、光盘机 74

习题 75

第四章 测试系统的特性分析 77

第一节 概述 77

一、对测试系统的基本要求 77

二、线性系统及其主要性质 77

三、测量装置的特性 79

第二节 测试系统的静态特性 79

一、线性误差 79

二、灵敏度、鉴别力阈、分辨力 80

三、回程误差 80

四、稳定度和漂移 81

第三节 测试系统的动态特性 81

一、动态特性的数学描述 81

二、一阶、二阶系统的特性 84

第四节 测试系统对任意输入的响应 89

一、系统对任意输入的响应 89

二、系统对单位阶跃输入的响应 89

第五节 实现不失真测量的条件 90

第六节 测量装置动态特性的测量 92

一、频率响应法 92

二、阶跃响应法 93

第七节 负载效应 95

一、负载效应 95

二、减轻负载效应的措施 96

习题 96

第五章 测试系统设计 98

第一节 系统设计的主要问题 98

第二节 测试系统的选择原则 100

一、灵敏度 100

二、精确度 100

三、响应特性 101

四、线性范围 101

五、稳定性 101

六、测量方式 101

七、各特性参数之间的配合 101

八、其他 102

第三节 测试系统的抗干扰技术 102

一、干扰及其防护 102

二、噪声源和噪声耦合方式 103

三、抗干扰技术 104

第四节 测试系统设计举例 106

一、温度计 106

二、高分辨率生理代谢秤 110

三、微机转速测试系统 112

四、扭转疲劳的计算机辅助实验系统 120

习题 122

第二篇 测试信号分析与数据处理 123

第六章 测试信号的描述和分析 123

第一节 测试信号的分类和描述 123

一、信号的分类 123

二、信号的描述方法 126

第二节 测试信号的时域分析 127

一、时域信号的特征参数 127

二、信号的相关分析 129

第三节 测试信号的幅值域分析 136

一、概率密度函数 137

二、概率密度函数在工程中的应用 138

第四节 测试信号的频率域分析 139

一、信号的频率分析 139

二、信号的功率谱分析 152

三、相干函数（凝聚函数） 157

第五节 数字信号处理 159

一、数字信号处理的基本步骤 159

二、采样、混叠和采样定理 159

三、量化和量化误差 161

四、截断、泄漏和窗函数 162

五、离散傅立叶变换及其快速算法 163

六、离散的谱密度估算 164

习题 164

第七章 测量误差与数据处理 167

第一节 测量误差的基本概念 167

一、真值 167

二、误差 167

三、误差来源 168

四、误差分类 168

五、精度 169

六、不确定度 169

第二节 随机误差理论 170

一、统计直方图 170

二、随机误差的特性 171

三、标准偏差与概率积分 171

第三节 标准偏差的计算方法 172

一、标准法—贝塞尔公式 173

二、绝对差法—佩特斯公式 175

三、极差法 176

四、最大误差法 176

五、算术平均值的标准偏差 177

第四节 间接误差的传递 178

一、误差传递的一般表达式 179

二、用标准偏差表示的传递公式 179

三、误差传递公式的应用 180

第五节 系统误差 182

一、系统误差的分类 182

二、系统误差对测量结果的影响 183

三、系统误差的发现 184

四、系统误差的消除 186

五、系统误差已消除的准则 188

第六节 误差的合成 189

一、随机误差的合成与随机不确定度 189

二、已定系统误差的合成 191

三、未定系统误差的合成 191

四、总不确定度 192

第七节 测量数据处理方法 192

一、表格法 193

二、图示法 193

三、经验公式法 194

第八节 一元线性与非线性回归 195

一、直线拟合—一元线性回归 195

二、曲线拟合—一元非线性回归 200

习题 201

第三篇 常用参量的测量 203

第八章 加工精度与运动误差的测量 203

第一节 表面粗糙度的测量 203

一、光切法 203

二、比较法 203

三、干涉法 204

四、针描法 204

第二节 形位误差的测量 204

一、给定平面内的直线度误差的测量 204

二、圆度误差的测量 205

第三节 回转轴径向运动误差的测量 206

第九章 振动的测量 207

第一节 振动测量的传感器 207

一、涡流位移传感器 208

二、磁电式速度计 209

三、压电式加速度计 210

四、伺服式加速度计 213

五、压阻式加速度计 213

六、阻抗头 214

第二节 振动测量系统及其标定 214

一、振动测量系统的组成 214

二、测振系统的标定 215

第三节 基本振动参量的测量 217

一、振动量的峰值、有效值和平均值 217

二、总振级的测量与频谱分析 217

习题 218

第十章 应变、力和扭矩的测量 220

第一节 应变、应力的测量 220

一、应变仪的电桥特性 220

二、应变片的布置和接桥方法 221

三、在平面应力状态下主应力的测定 222

四、提高应变测量精确度的措施 223

五、测点的选择 224

第二节 力的测量 225

一、常用的测力方法 225

二、弹性变形式的力传感器 225

三、空间力系测量装置 28

第三节 扭矩的测量 231

一、通过转轴应变或应力来测量扭矩 231

二、利用转轴的扭转变形来测量扭矩 232

第十一章 声测量 234

第一节 测量常用仪器 234

一、传声器 234

二、声级计 236

三、声测量系统的标定 238

第二节 噪声测量中的若干问题 240

一、一般现场测量 240

二、声功率测量 241

习题 242

第十二章 温度的测量 243

第一节 温度测量方法 243

第二节 常用测温仪器 244

一、热膨胀式温度计 244

二、电阻温度计 245

三、热电偶温度计 247

四、测温方法的应用 249

第十三章 流体参数的测量 251

第一节 压力的测量 251

一、弹性式压力敏感元件 251

二、常用压力传感器 253

三、压力变送器 256

四、压力测量系统的动态特性 257

五、压力测量装置的标定 259

第二节 流量的测量 262

一、常用的流量计 262

二、流量计的标定 266

参考文献 268