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《工程测试技术》详细介绍了测量的基础知识,工程信号描述及其分析方法,测试系统的基本特性,计算机测试技术,测试结果及误差分析,信号调理电路及指示记录装置,应变电测技术,压电测量技术,光电测量技术,温度测量技术,噪声测量技术,压力测量技术,位移、速度、加速度测量,流量检测和机械振动测试。
《工程测试技术》可作为机械设计制造及其自动化、测控技术及仪器、精密仪器与机械、机械电子工程、武器系统与发射工程、地面武器机动工程及过程装备与控制工程等专业的教科书或参考书,亦可供相关专业的研究生、教师及工程技术人员参考。

1 测量的基础知识
1.1测试技术的内涵及任务
1.2测量的基本概念
1.2.1直接测量
1.2.2间接测量
1.3标准
1.3.1SI的构成
1.3.2SI基本单位
1.4测试系统的基本要求及特性
1.4.1测试系统的基本要求
1.4.2测试系统的基本特性
1.5非电量电测系统的组成
1.6测试技术的发展方向
1.7本书特点及教学目的
习题

2 工程信号描述及其分析方法
2.1概述
2.2工程信号的分类
2.2.1确定性信号
2.2.2随机信号
2.3周期信号描述
2.3.1周期信号的分解和频谱
2.3.2周期信号的可测性分析
2.4时限信号(瞬态信号)描述
2.4.1时限信号的分解和频谱
2.4.2时限信号与周期信号的异同点
2.4.3时限信号的可测性分析
2.5随机信号描述
2.5.1随机信号的特征参数
2.5.2随机信号的特征估计
2.6信号分析方法的应用
2.6.1信号相关的物理解释和工程应用
2.6.2功率谱的应用
2.7典型激励信号描述
2.7.1冲激函数及其谱分析
2.7.2单位阶跃信号及其谱分析
2.7.3单位斜坡信号及其频谱
习题

3 测试系统的基本特性
3.1概述
3.2测试特性的获得
3.2.1端点连线法
3.2.2*小二乘法
3.3测试系统的静态特性
3.3.1灵敏度
3.3.2量程及测量范围
3.3.3非线性
3.3.4迟滞性
3.3.5重复性
3.3.6准确度
3.3.7分辨率
3.3.8漂移
3.4测试系统的动态特性
3.4.1动态参数测试的特殊问题
3.4.2测试系统的数学模型
3.5测试系统的动态特性分析
3.5.1典型系统的频率响应
3.5.2典型激励的系统瞬态响应
3.6测试系统无失真测试条件
3.7测试系统的动态特性参数获取方法
3.8动态误差修正
3.8.1频域修正方法
3.8.2时域修正方法
习题

4 计算机测试技术
4.1概述
4.1.1智能测量仪器
4.1.2计算机自动测试系统
4.1.3计算机数据处理
4.2采样
4.2.1采样过程
4.2.2采样定理
4.2.3量化
4.3计算机辅助测试技术中的接口技术
4.3.1概述
4.3.2RS-232C标准接口总线
4.3.3GPIB标准接口总线
4.4总线系统
4.4.1VXI总线系统
4.4.2PXI总线系统
4.5虚拟仪器系统
4.5.1概述
4.5.2虚拟仪器的结构及特点
4.5.3虚拟仪器的系统组成
4.5.4VXIplug&play
4.5.5虚拟仪器软件开发平台
4.6计算机辅助测试系统及其应用
4.6.1多通道数据采集系统
4.6.2��型计算机在火箭发动机测试中的应用
习题

5 测试结果及误差分析
5.1概述
5.2实验数据的表示方法
5.2.1表格法
5.2.2图解法
5.2.3经验公式
5.2.4有效数字及数据修约
5.3回归分析及其应用
5.3.1一元线性回归
5.3.2多元线性回归
5.3.3非线性回归
5.3.4回归分析应用举例
5.4误差的定义及分类
5.4.1误差的概念
5.4.2误差的分类
5.4.3误差的表示方法
5.4.4表征测量结果质量的指标
5.5不确定度评定的基本知识
5.5.1有关不确定度的术语
5.5.2产生测量不确定度的原因和测量模型
5.6标准不确定度的A类评定
5.6.1单次测量结果试验标准差与平均值试验标准差
5.6.2*小二乘法
5.6.3不确定度A类评定的独立性
5.6.4A类不确定度评定的自由度和评定度
5.7标准不确定度的B类评定
5.7.1B类不确定度评定的信息来源
5.7.2B类不确定度的评定方法
5.7.3B类标准不确定度评定的流程
5.8合成标准不确定度的评定
5.8.1输入量不相关时不确定度的合成
5.8.2输入量相关时不确定度的合成
5.8.3合成标准不确定度的自由度
5.8.4合成不确定度的计算流程
5.9扩展不确定度的评定及报告形式
5.9.1扩展不确定度的评定
5.9.2测量不确定度的报告与表示
习题

6 信号调理电路及指示记录装置
6.1滤波器
6.1.1滤波器分类
6.1.2理想滤波器
6.1.3实际滤波器
6.1.4模拟滤波器的应用
6.1.5常用数字滤波器
6.2信号放大电路
6.3调幅解调
6.3.1调幅与解调原理
6.3.2调幅波的波形失真
6.3.3典型调幅波及其频谱
6.4调频解调
6.4.1调频波及其频谱
6.4.2直接调频与鉴频
6.4.3应用举例
6.5记录仪器
6.5.1磁带记录仪
6.5.2瞬态波形记录分析仪
习题

7 应变电测技术
7.1电阻应变片
7.1.1电阻应变片的结构和工作原理
7.1.2电阻应变片的种类、材料和参数
7.1.3应变片的黏贴
7.2电阻应变片的温度误差及补偿
7.2.1温度误差及其产生原因
7.2.2温度补偿方法
7.3电阻应变片的信号调理电路
7.3.1直流电桥
7.3.2交流电桥
7.3.3等臂对称电桥的“相邻相减、相对相加”特性
7.4电阻应变仪
7.4.1电阻应变仪的分类及其特点
7.4.2载波放大式应变仪的组成及工作原理
7.4.3电标定及电标定桥
7.4.4常用电阻应变仪主要电路的特点
7.5测量中应变片的排列与接桥
7.5.1应变式传感器
7.5.2各种载荷测量中应变片的排列和连桥
7.6应力与应变测量
7.6.1单向应力状态
7.6.2主应力方向已知的平面应力状态
7.6.3主应力方向未知的平面应力状态
习题

8 压电测量技术
8.1压电式传感器的工作原理
8.1.1压电效应
8.1.2压电常数和表面电荷的计算
8.1.3压电元件的基本变形
8.2压电材料
8.2.1石英压电晶体
8.2.2压电陶瓷
8.2.3压电元件常用结构形式
8.3压电式传感器的等效电路
8.4压电式传感器的信号调节电路
8.4.1电压放大器(阻抗变换器)
8.4.2电荷放大器
8.5压电式传感器的应用
8.5.1压电式测力传感器
8.5.2压电式加速度传感器
8.5.3压电阻抗头
8.6压电式传感器的误差
8.7常用压电测量仪器简介
8.7.15011B型电荷放大器
8.7.2拉、压力的石英力传感器
8.7.3三分量力传感器
习题

9 光电测量技术
9.1光源
9.2光电器件
9.2.1外光电效应的光电器件
9.2.2内光电效应的光电器件
9.2.3光电耦合器件
9.2.4电荷耦合器件
9.2.5光电位置敏感器件
9.3光纤传感器
9.3.1光纤的结构和传输原理
9.3.2几种常用的光纤传感器
9.4红外传感器
9.4.1红外辐射
9.4.2红外探测器
9.5光栅
9.6光电编码器
9.7光电应用举例
习题

10 温度测量技术
10.1概述
10.2测温法分类及仪器设备
10.3热电偶
10.3.1热电效应及测温原理
10.3.2热电回路的基本定律
10.3.3热电偶的种类
10.3.4热电偶的冷端温度补偿
10.3.5热电偶的实用测温电路
10.3.6温度测量的动态误差修正
10.4热电阻温度计
10.4.1金属丝热电阻
10.4.2热敏电阻
10.5温度测量应用举例
习题

11 噪声测量技术
11.1噪声测试的物理学基本知识
11.1.1声波、声速和波长
11.1.2声波、声场和波阵面
11.1.3声压、声强和声功率
11.1.4声级和分贝
11.2人对噪声的主观量度
11.2.1响度与响度级
11.2.2声级计的计权网络、A声级
11.2.3等效连续声级
11.2.4噪声评价曲线
11.3噪声测量仪器
11.3.1传声器
11.3.2声级计
11.3.3噪声分析仪
11.4噪声测量方法
11.4.1测试环境对噪声的影响
11.4.2声压级测量
11.4.3声功率级测试
11.4.4声强的测试
习题

12 压力测量技术
12.1概述
12.1.1压力的定义
12.1.2压力的计量单位
12.1.3压力测量分类
12.2塑性测压法
12.2.1概述
12.2.2铜柱测压法
12.2.3铜球测压法
12.3弹性测压法
12.3.1应变式压力传感器
12.3.2压阻式压力传感器
12.3.3压电式压力传感器
12.3.4压力测量系统
12.4动态压力测量的管道效应
12.4.1直管道情况
12.4.2有腔室和管道的情况
12.5测压系统的标定
12.5.1测压系统的静态标定
12.5.2测压系统的动态标定
习题

13 位移、速度、加速度测量
13.1位移测量
13.1.1电感式位移测量系统
13.1.2电容式位移测量系统
13.1.3电涡流式位移测量系统
13.2速度测量
13.2.1微积分电路法
13.2.2平均速度法
13.2.3瞬时速度法
13.2.4转速测量
13.3加速度测量
13.3.1惯性式加速度计
13.3.2应变式加速度计
13.3.3压电加速度计
习题

14 流量检测
14.1概述
14.1.1流量测量的基本知识
14.1.2流量检测方法
14.1.3流量仪表的主要技术参数
14.2常用流量计
14.2.1容积法流量计
14.2.2差压式流量计
14.2.3速度法流量计
14.3流量计的标定
习题

15 机械振动测试
15.1概述
15.2测振系统的组成及合理选择
15.2.1测振系统的组成
15.2.2振动系统的合理选用
15.2.3传感器的安装
15.3振动系统特性测试
15.3.1激振方式
15.3.2机械结构参数的估计
15.4机械阻抗测试
15.4.1机械阻抗的基本概念
15.4.2几种典型机械导纳定义
15.5振动分析方法及仪器
习题

参考文献

……

人类对自然界的一切认识与改造均离不开对自然界信息的获取,因此获取信息的活动是人类*基本的活动之一。在日常生活中,人类可通过感觉器官获取满足生活的大量信息。但在浩瀚的科学技术领域中欲获取揭示事物内在规律的信息,无论在获取信息的幅值上,还是时间、空间上,或在分辨信息的能力方面,人类的感觉和大脑功能是十分有限的。测试作为定量地获取事物信息的一种手段,成为现代科学技术研究的一个重要领域。
不同的学科、专业,其测试目的和规模、试验研究的对象以及使用的仪器设备会有一定的差异。但不论是复杂的宇航实验还是常规的医院血样化验,不同学科及专业的实验工作者所关心的问题都有很多共性,比如,都关心测试理论、测试方法、测试系统的架构、测试信号及实验数据的分析处理方法,都关心
如何控制实验条件以减少干扰因素的影响,都关心如何合理选择测试系统,以求得较大的测试效费比,即以较少的财力、人力和时间投入取得尽可能多的有用信息。
测试技术是各工科专业的一门技术基础课程。本书以静动态测试中构成信号流程的基本理论、基本方法及工程手段为线索,架构了测试的完整概念。针对各专业测试工作中的共性问题展开系统讨论,以测试技术涵盖的经典内容为**,同时兼顾到了近几年来
测试技术发展中的新技术、新内容,力求让读者较全面地理解和掌握测试理论、测试方法及其*新发展。
本书共15章。第1章测量的基础知识,阐明了测试系统的基本要求、现代测试系统的组成及测试的发展方向,并介绍了本书的特点。
第2章工程信号描述及其分析方法,介绍了信号的分类及描述方法,**讨论了周期信号及瞬态信号的分解与频谱分析方法,为信号的可测性提供依据。第3章测试系统的基本特性,针对动态测试的特点,分析了测试系统的基本特性,并对动态误差修正方法进行初步探讨。第4章
计算机测试技术,简要介绍了计算机测试系统及虚拟仪器技术等。
第5章测试结果及误差分析,介绍了实验数据的表示方法、回归分析方法及误差分析方法,并详细讨论了不确定度的评定方法。
第6章信号调理电路及指示记录装置,讨论常用的信号调理电路及常用指示记录仪器的工作原理与特性。第7章应变电测技术,介绍了应变片的工作原理、种类、材料、安装连接方法及其调理电路,探讨了应变片测量时的温度误差及补偿技术,同时还介绍了常见的应变传感器及其应用技术。第8章压电测量技术,介绍了压电式传感器的工作原理及其信号调理电路、压电式传感器的应用,并对压电传感器的测量误差作初步探讨。第9章光电测量技术,介绍光电测量的基础知识、光电器件的特性、常用光电传感器及其应用,**介绍了光纤传感器测量技术。
第10章温度测量技术,介绍了测温的分类方法及其常用的仪器设备,**讨论了热电偶测温及其动态误差修正方法。第11章噪声测量技术,介绍了噪声测试的物理学基本知识及人对噪声的主观量度和常用的测量仪器,并讨论了噪声的测试方法。
第12章压力测量技术,介绍了压力测量的基本知识及塑性测压法、弹性测压法,讨论了管道效应对动态压力测量的影响,对常用测压系统标定方法作了详细探讨。