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第1章 绪论 1

1.1引言 1

测试的作用与地位 1

测试技术的内容 1

测试系统的组成与分类 2

1.2航空测试技术的特点 5

与飞机运动状态有关的坐标系 5

航空测试系统的特点 7

1.3航空测试技术中的传感器 11

传感器的作用与分类 11

传感器的重要性和地位 13

思考题与习题 14

第2章 测试系统的静态特性与数据处理 15

2.1测试系统的静态特性一般描述 15

2 2测试系统的静态误差 15

误差的分类 15

单参数测试系统静态误差分析 18

2.3测试系统的静态标定 19

静态标定条件 19

测试系统的静态特性 19

2.4测试系统的主要静态性能指标及其计算 20

测量范围 20

量程 20

静态灵敏度 20

分辨力与分辨率 21

漂移 22

温漂 22

线性度 22

符合度 24

迟滞 25

重复性 25

误差的合成 27

计算实例 28

思考题与习题 30

第3章 测试系统的动态特性与数据处理 32

3.1概述 32

3.2动态无失真测试条件 32

3.3测试系统动态特性方程 34

微分方程 34

传递函数 35

状态方程 35

3.4测试系统动态响应及动态性能指标 36

测试系统时域动态性能指标 37

测试系统频域动态性能指标 43

3.5测试系统动态特性测试与动态模型建立 49

测试系统动态标定 49

由实验阶跃响应曲线获取系统传递函数的回归分析法 50

由实验频率特性获取系统传递函数的回归分析法 56

思考题与习题 58

第4章 压力测量系统 59

4.1概述 59

压力的概念 59

压力的单位 59

压力测量系统的分类 61

常用的压力弹性敏感元件 61

4.2液柱式压力计和活塞式压力计 63

液柱式压力计 63

活塞式压力计 65

4.3位移式压力测量装置 65

电位计式压力传感器 65

变磁阻式压力传感器 66

电容式压力传感器 66

位置反馈式压力测量系统 70

4.4应变式压力传感器 73

平膜片应变式压力传感器 74

非粘贴式（张丝式）应变压力传感器 76

4.5压阻式压力传感器 77

4.6压电式压力传感器 80

4.7力平衡式压力测量系统 82

弹簧力反馈式压力测量系统 83

磁电力平衡式压力传感器 86

4.8谐振式压力传感器 89

谐振弦式压力传感器 89

振动筒式压力传感器 91

谐振膜式压力传感器 95

石英谐振梁式压力传感器 96

硅谐振式压力微传感器 98

4.9动态压力测量时的管道和容腔效应 101

管道和容腔的无阻尼自振频率 101

管道和容腔存在阻尼时的频率特性 102

4.10压力测量装置的静、动态标定 104

压力测量装置的静态标定 104

压力测量装置的动态标定 105

思考题与习题 107

第5章 振动、加速度与冲击测量系统 109

5.1振动测量原理、方案及运动特性分析 109

概述 109

振动测量原理 109

振动测量方案 110

测振传感器的运动特征分析 112

5.2位移式测振传感器 116

电位器式测振传感器 116

其他常用的位移式测振传感器 121

5.3磁电式测振（速度）传感器 121

5.4应变式振动传感器 123

5.5压阻式振动传感器 125

5.6压电式振动加速度传感器 126

5.7振动传感器的标定 128

5.8冲击测量 130

5.9线加速度的测量原理与力学基础 130

线加速度传感器工作原理 131

线加速度测量的力学基础 132

线加速度传感器的设计原则 135

5.10典型的线位移式加速度传感器 137

简单摆式加速度传感器 137

力平衡式加速度传感器 140

5.11加速度传感器的静态标定 144

利用重力加速度传感器进行稳态标定 144

利用离心转台进行稳态标定 144

思考题与习题 145

第6章 温度测量 147

6.1概述 147

温度的概念 147

温标 147

温度计的标定与校正 148

测温方法与测温仪器的分类 149

6.2热电阻测温 149

金属热电阻 150

半导体热敏电阻 152

热电阻测温电桥 154

6.3半导体P-N结测温 156

6.4热电偶测温 157

热电效应 157

热电偶的工作机理 158

热电偶的基本定律 159

热电偶的误差及补偿 161

热电偶的组成、分类及特点 164

6.5非接触式温度测量系统 166

全辐射测温系统 166

亮度式测温系统 166

比色测温系统 167

思考题与习题 169

第7章 流量测量系统 171

7.1概述 171

7.2节流式流量计 172

工作原理 172

流量方程式 172

取压方式 175

节流式流量计的特点 176

7.3涡轮流量计 176

工作原理 176

流量方程式 176

涡轮流量计的特点 178

7.4漩涡流量计 178

卡门涡街式漩涡流量计 178

旋进式漩涡流量计 179

7.5电磁流量计 180

工作原理 180

电磁流量计的结构特点 180

电磁流量计的特点 181

7.6超声波流量计 182

7.7质量流量测量 183

间接测量质量流量 183

热式质量流量计 185

谐振式科里奥利直接质量流量计 186

7.8流量标准与标定 190

7.9油量计 192

涡轮油量表 192

电容式油量表 192

超声波测量液面位置 193

思考题与习题 194

第8章 转速测量 196

8.1接触式转速表 196

离心式 196

磁性式 197

8.2测速发电机 198

8.2.1直流测速发电机 198

8.2.2交流测速发电机 199

8.3数字式转速表 199

8.4转速表的标定 206

思考题与习题 207

第9章 扭矩测量 209

9.1扭矩传感器的变换原理 209

应变式 209

角位移式 210

磁弹式 211

差动变压器式 212

9.2扭矩传感器的电源、信号传输方式 213

思考题与习题 214

第10章 空速管、迎角及总温测量 216

10.1攻（迎）角测量 216

真实攻（迎）角与局部攻（迎）角 216

迎角传感器 217

10.2总压管及其特性 220

飞行Ma数的影响——速度特性 220

迎角的影响——角度特性 221

10.3静压管及其特性 222

飞行Ma数的影响 222

静压管的结构和攻（迎）角的影响 224

安装位置的影响 225

10.4总温测量 228

高速气流温度测量的特点 228

总温传感器 230

思考题与习题 233

第11章 飞行高度及升降速度测量 234

11.1测量飞行高度的方法 234

11.2气压测高的原理和方法 236

国际标准大气及标准压高公式 236

气压测高的原理方案 241

气压式测高的误差 241

气压式测高系统 247

11.3高度偏差的测量 253

11.4高度变化率（升降速度）的测量 254

思考题与习题 255

第12章 飞行速度测量 256

12.1简述 256

12.2地速的测量 257

线加速度积分法 257

多普勒效应法 258

12.3空速测量的理论基础 259

空气流速小于声速时 259

空气流速大于声速时 264

12.4真空速测量 265

真空速测量原理 265

典型的真空速测量系统 268

12.5指示空速测量 269

12.6 Ma数测量 271

Ma数测量原理 271

Ma数测量系统的组成原理 272

思考题与习题 273

第13章 姿态测量 275

13.1概述 275

13.2机电型框架陀螺仪 275

概述 275

两自由度陀螺仪特性 276

单自由度陀螺仪特性 282

陀螺稳定平台的基本原理 289

13.3其他类型的陀螺仪 290

挠性陀螺仪 291

静电陀螺仪 291

激光陀螺 292

光纤陀螺 295

半球谐振陀螺 295

思考题与习题 296

第14章 航向测量 298

14.1航向及航线 298

航向 298

航线 301

14.2磁罗盘及航向传感器 302

磁罗盘 302

陀螺罗盘 304

陀螺磁罗盘 306

罗盘系统 308

思考题与习题 310

第15章计算机测试系统 311

15.1概述 311

15.2计算机测试系统的自检与自校 312

计算机测试系统的自检 312

计算机测试系统的自校 313

零点漂移的内部自动校准 313

倍率偏移的内部自动校准 315

15.3计算机测试系统中常用的数据处理方法 317

数据的排序与搜索 317

数据的平滑与滤波 318

数据的插值与拟合 322

15.4计算机测试系统的组成 324

计算机测试系统的一般组成 324

计算机测试系统的分类 325

15.5电压（电流）测试系统的组成及举例 328

电压（电流）测试系统的组成 328

电压（电流）测试系统举例 329

15.6时间（频率）测试系统的组成及举例 335

时间（频率）测试系统的组成 335

时间（频率）测试系统举例 337

15.7航空综合测试系统举例 341

大气数据系统 341

组合导航系统 347

思考题与习题 351

第16章 电子综合显示系统 352

16.1电子显示器件及其驱动电路 352

阴极射线管（CRT） 353

半导体发光二极管（LED） 355

液晶显示器（LCD） 357

场致显示器技术 359

等离子显示器件 360

有机电致发光显示技术（OLED） 363

16.2电子综合显示技术 364

图像和图形的产生技术 364

影视图像与计算机图形的合成技术 367

16.3航空测试系统中的电子综合显示系统 369

飞行参数综合显示仪 373

导航参数综合显示仪 375

发动机指示与空勤告警显示仪 376

飞行管理系统显示仪 378

平视显示仪 379

头盔显示器 381

飞行仪表显示系统的发展趋势 384

思考题与习题 385

第17章 航空测试系统中的语音系统 386

17.1语音系统的概述 386

语音识别系统 386

说话人识别系统 387

语音合成系统 387

17.2语音的辨识与分解 388

语音识别的基本过程 388

计算机语音识别原理和方法 389

17.3计算机语音合成 391

计算机语音合成的一般过程 391

计算机语音合成的原理和方法 391

17.4航空测试系统中的语音系统举例 396

思考题与习题 397