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第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、测试技术的意义 1

二、测试系统的组成 2

三、测试技术的任务 3

四、测试技术研究的内容 4

五、测试技术的发展动向 4

第二节 测量的基础知识 6

一、测量方法 6

二、测试装置 6

三、测量误差 7

四、测量器具的误差 9

第三节 本课程的学习要求 9

习题 10

第二章 信号的获取与调理 11

第一节 概述 11

一、传感器的基本概念 11

二、传感器的重要性与基本组成 12

三、传感器的分类 14

四、传感器的基本特性 16

第二节 电阻式传感器与测量电路 17

一、变阻式传感器 17

二、电阻应变式传感器 19

三、测量电路 25

第三节 电容式传感器与测量电路 30

一、工作原理及类型 30

二、测量电路 34

三、电容式传感器的特点与应用 35

第四节 电感式传感器与测量电路 39

一、自感式传感器 39

二、互感式（差动变压器式）传感器 44

三、测量电路 45

第五节 磁电式传感器 46

一、磁感应电式传感器 46

二、霍尔式传感器 49

三、磁阻效应传感器 51

第六节 压电式传感器与测量电路 52

一、压电效应与压电材料 52

二、压电式传感器与测量电路 55

三、压电元件常用的结构形式与应用 58

第七节 光电式传感器 60

一、光电效应及光电器件 60

二、光电式传感器的应用 63

第八节 其它类型传感器及传感器的现状与发展趋势 66

一、光纤与光纤传感器 66

二、超声波传感器 70

三、传感器的现状与发展趋势 77

习题 84

第三章 测试系统的基本特性 87

第一节 概述 87

一、测试系统的基本要求 88

二、线性定常系统及其主要性质 88

第二节 测试系统的静态特性 90

一、静态特性的参数 90

二、静态特性参数的测定 93

第三节 测试系统的动态特性 93

一、传递函数 93

二、频率响应特性 94

三、常见测试系统的传递函数及频率响应特性 96

第四节 不失真测量的条件 106

习题 108

第四章 机械测试信号分析基础 110

第一节 信号的分类与描述 110

一、信号的分类 110

二、信号的描述 114

第二节 周期信号 116

一、傅里叶级数（FourierSeries） 116

二、周期信号的频谱 117

三、周期信号的复指数展开式 119

四、频谱分析的工程意义 121

第三节 非周期信号的频域分析 123

一、傅里叶变换及非周期信号的频谱 123

二、傅里叶变换的性质 127

三、某些典型信号的傅里叶变换 130

第四节 随机信号 135

一、概述 135

二、随机信号的基本特征参数 136

第五节 数字信号的处理 149

一、信号的采样 150

二、信号的截断 152

三、离散傅里叶变换（DFT） 153

习题 154

第五章 信号的中间转换与记录 158

第一节 滤波器 158

一、概述 158

二、理想滤波器 160

三、实际滤波器 163

第二节 调制与解调 171

一、概述 171

二、调幅与解调 172

三、调频与解调 178

四、脉冲宽度调制 181

第三节 模拟量-数字量的转换 184

一、A/D转换 184

二、D/A转换 188

第四节 信号的隔离 189

一、信号隔离的方法 190

二、电源的隔离 190

三、光电隔离 191

四、隔离放大器 194

第五节 信号的记录 195

一、笔式记录仪 195

二、磁带记录器 196

三、磁盘、光盘及闪存 198

习题 200

第六章 微机化测试分析仪器 202

第一节 概述 202

一、模拟式仪器、数字式仪器和微机化仪器 202

二、微机化测试分析仪的优点 203

三、微机化测试分析仪的发展 204

第二节 计算机辅助测试 205

一、计算机的模拟信号输入和输出子系统 205

二、PC机的数据采集卡 212

三、微机型数据采集分析系统 214

第三节 专用微机化测试分析仪 215

一、专用微机化测试分析仪的特点 215

二、专用微机化仪表 215

三、基于DSP的专用数字信号分析仪 216

第四节 虚拟仪器技术 216

一、概述 217

二、虚拟仪器的构成 218

三、虚拟仪器软件开发平台LabVIEW 222

四、基于LabVIEW编程语言的数据采集系统 237

第五节 自动测试系统 243

一、自动测试系统的特点及形式 243

二、测试系统的主要通信接口 245

第七章 位移、速度测量 259

第一节 位移测量 259

一、常用位移测量方法 259

二、光栅位移传感器 261

三、角位移传感器 266

四、位移测量应用实例 272

第二节 速度测量 276

一、线速度测量 276

二、转速测量 277

习题 285

第八章 应力、应变、力、扭矩和压力的测量 286

第一节 应变、应力的测量 286

一、应变的测量电路 286

二、应变片在构件上的布置和组桥方法 287

三、平面应力状态下测量主应力 289

四、保证应变测量精度的措施 290

五、力的测量 292

第二节 扭矩的测量 297

一、电阻应变法测扭矩 297

二、扭转角法测扭矩 299

三、压磁法测扭矩 301

第三节 压力的测量 302

一、弹性元件 302

二、常用压力传感器 304

三、压力测量中应注意的问题 307

习题 309

第九章 振动的测试 311

第一节 振动的基本知识 311

第二节 单自由度系统的受迫振动 311

第三节 测振传感器 314

一、拾振器的分类 314

二、常用测振传感器 314

第四节 常用振动测量仪器 321

一、测振仪 321

二、频谱分析仪 322

第五节 振动的激励与激振器 324

一、振动的激励 324

二、激振器 327

第六节 振动测试实例 331

一、金属切削机床的振动试验 331

二、振动监测及诊断 333

三、查找振源及振源传递路径识别 333

习题 333

第十章 噪声的测量 338

第一节 概述 338

一、噪声与工业噪声 338

二、噪声的量度 339

三、噪声的评价 347

第二节 噪声的测量仪器 350

一、仪器的选用 350

二、常用仪器 352

第三节 噪声的测量方法 363

一、噪声测量的位置 363

二、噪声测量的环境 364

三、噪声测量的读数与记录方法 365

第十一章 温度的测量 367

第一节 温度测量基础 367

一、温度和温标 367

二、测温原理和方法 368

第二节 接触式测温 369

一、双金属温度计 369

二、热电偶测温 370

三、热电阻测温 377

四、热电偶及热电阻的测温电路 379

第三节 非接触式测温 380

一、热辐射原理 381

二、全辐射温度计 382

三、光学高温计 383

四、比色高温计 384

五、红外测温 385

第四节 温度测量在工业上的应用 386

一、机床温升测量 386

二、热电偶测切削温度 388

三、用红外测温方法测磨削温度 388

习题 389

参考文献 390

后记 391