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第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、测试与信息 1

二、测试技术的内容与作用 1

三、测试技术的发展 2

第二节 测量方法和测量误差 2

一、测量方法 2

二、测量误差 3

第三节 测量系统和控制系统 4

一、系统、输入和输出 4

二、开环测量系统和闭环测量系统 5

三、反馈测量系统和反馈控制系统 5

第四节 动态测试的特点和研究方法 6

习题 6

第二章 信号及其描述 7

第一节 概述 7

一、信号与信息 7

二、信号的分类 7

三、信号的描述 8

第二节 周期信号与离散频谱 9

一、周期信号的傅里叶三角函数展开式 9

二、周期信号的傅里叶级数的复指数函数展开式 11

三、周期信号的强度表述 13

第三节 非周期信号与连续频谱 14

一、傅里叶变换 15

二、傅里叶变换的主要性质 16

三、几种典型信号的频谱 20

第四节 随机信号 23

一、简介 23

二、随机信号的主要特征参数 23

习题 25

第三章 测试装置的基本特性 27

第一节 概述 27

第二节 测试装置的基本特性 28

一、线性系统及其主要性质 28

二、测试装置的静态特性 29

三、测试装置的动态特性 31

第三节 实现不失真测试的条件 37

第四节 测试装置动态特性的测试 38

一、频率响应法 38

二、阶跃响应法 39

第五节 测试装置的负载效应和适配 41

一、负载效应 41

二、测试装置与被测信号的适配 42

习题 42

第四章 常用传感器 44

第一节 概述 44

一、传感器的作用及分类 44

二、传感器的发展趋势 46

第二节 机械式传感器 46

第三节 电阻式传感器 48

一、变阻器式传感器 48

二、电阻应变式传感器 49

第四节 电感式传感器 52

一、可变磁阻式传感器 52

二、涡流式传感器 53

三、差动变压器式传感器 56

第五节 电容式传感器 57

一、极距变化型电容传感器 57

二、面积变化型电容传感器 58

三、介质变化型电容传感器 59

四、两种测量电路 60

第六节 压电式传感器 63

一、压电效应 63

二、压电式传感器及其等效电路 64

三、测量电路 66

第七节 磁电式传感器 67

一、动圈式磁电传感器 67

二、磁阻式传感器 68

第八节 光电式传感器 69

一、光敏元件 69

二、光电式传感器 70

第九节 其他类型的传感器 73

一、霍尔传感器 73

二、热敏电阻 74

三、气敏电阻 75

四、超声波探头 75

五、光导纤维传感器 76

六、固态图像传感器 77

第十节 传感器的选用原则 78

一、灵敏度 78

二、响应特性 79

三、线性范围 79

四、可靠性 79

五、精确度 79

六、测量方法 79

七、其他 80

习题 80

第五章 信号的中间变换与记录 82

第一节 概述 82

第二节 电桥 82

一、直流电桥 82

二、交流电桥 84

第三节 调制与解调 86

一、调幅与解调 86

二、调频与解调 90

第四节 滤波器 91

一、滤波器特性及描述 92

二、实际滤波器的应用 96

第五节 模拟-数字转换器 99

一、数-模转换器 99

二、模-数转换器 100

第六节 信号的显示与记录 104

一、信号的显示 104

二、信号的记录 106

习题 106

第六章 信号分析与处理 108

第一节 概述 108

第二节 信号的时域分析 108

一、时域分解 108

二、时域相关分析 110

第三节 信号的频域分析 114

一、自功率谱密度函数和互功率谱密度函数 114

二、应用举例 115

第四节 数字信号分析初步 117

一、数字信号处理的一般步骤 117

二、时域采样、混叠和采样定理 118

三、截断、泄漏和窗函数 120

四、离散傅里叶变换 122

五、快速傅里叶变换和数字滤波简介 123

六、时频分析简介 124

习题 125

第七章 现代测试系统 126

第一节 概述 126

第二节 计算机测试系统 126

第三节 智能仪器 128

一、智能仪器的组成 128

二、智能仪器的特点 129

第四节 虚拟仪器 130

一、虚拟仪器的特点 130

二、虚拟仪器的构成方法 131

三、虚拟仪器的软件实现 131

四、LabVIEW虚拟温度计创建示例 132

习题 133

第八章 振动的测试 134

第一节 概述 134

一、振动量的测试 134

二、振动系统特性的测试 135

第二节 振动测试系统的组成与激励 135

一、振动测试系统的组成 135

二、振动的激励 136

第三节 激振器 139

一、电动式激振器 139

二、电磁式激振器 140

三、电液式激振器 141

第四节 振动的测试方法及测振传感器 141

一、磁电式速度计 142

二、压电式加速度计 143

三、阻抗头 144

第五节 振动的分析方法与仪器 144

一、基于带通滤波器的频谱分析仪 145

二、利用相关滤波的振动分析仪 146

三、跟踪滤波器 147

第九章 典型测试系统设计案例 149

第一节 微机动态检重秤测试系统设计 149

一、测试系统任务 149

二、测试系统方案 150

三、测试系统软件设计 153

四、检重秤系统试验 153

第二节 锂锰扣式电池厚度自动测量系统设计 155

一、测试任务 155

二、测试系统方案 155

三、测试系统设计 156

参考文献 161