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第1章 绪论1

1.1 测试的含义1

1.2 测试基本原理及过程2

1.3 测试技术的典型应用4

1.3.1 产品质量测试4

1.3.2 设备运行状态监控系统4

1.3.3 工业机器人5

1.4 测试技术的发展趋势5

1.4.1 传感器技术的发展6

1.4.2 多功能化、网络化仪器系统6

1.4.3 新型信息处理方法6

1.5 课程的性质和任务7

小结7

习题8

第2章 测试系统的基本特性9

2.1 测试系统概述9

2.1.1 测试系统基本概念9

2.1.2 理想测试系统——线性时不变系统10

2.2 测试系统的静态特性11

2.2.1 静态传递方程11

2.2.2 测试系统静态特性参数11

2.3 测试系统的动态特性16

2.3.1 系统描述方法16

2.3.2 测试系统动态特性参数测试17

2.4 测试系统不失真测试条件及分析22

2.4.1 不失真测试条件22

2.4.2 不失真测试分析23

2.5 测试系统的选择与调试25

2.5.1 测试系统的选择原则25

2.5.2 测试系统设计应考虑的几个问题26

2.5.3 测试系统的调试29

2.5.4 测试系统的标定30

2.6 工程案例分析32

小结33

习题34

第3章 传感器及其应用35

3.1 概述35

3.1.1 传感器的定义36

3.1.2 传感器的组成36

3.1.3 传感器的分类37

3.1.4 传感器的选用原则37

3.2 电阻传感器39

3.2.1 电位器式传感器40

3.2.2 电阻应变式传感器41

3.2.3 热电阻式传感器45

3.2.4 光敏电阻传感器46

3.2.5 湿敏电阻传感器47

3.2.6 气敏电阻传感器47

3.3 电容传感器48

3.3.1 工作原理48

3.3.2 电容传感器分类48

3.3.3 应用实例50

3.4 电感传感器51

3.4.1 自感式电感传感器51

3.4.2 差动变压器式电感传感器54

3.4.3 涡流式电感传感器55

3.5 磁电传感器57

3.5.1 磁电感应传感器58

3.5.2 霍尔传感器60

3.5.3 磁敏电阻传感器63

3.6 压电传感器64

3.6.1 压电效应64

3.6.2 压电元件及其等效电路66

3.6.3 应用实例68

3.7 光电传感器69

3.7.1 外光电效应69

3.7.2 内光电效应69

3.7.3 应用实例71

3.8 热电传感器72

3.8.1 工作原理72

3.8.2 基本定律74

3.8.3 热电偶的冷端温度处理75

3.8.4 应用实例76

3.9 新型传感器77

3.9.1 光栅传感器77

3.9.2 编码式传感器80

3.9.3 固态图像传感器82

3.9.4 光纤传感器84

3.9.5 超声传感器86

3.9.6 红外传感器87

3.9.7 智能传感器88

3.9.8 微机械传感器89

3.10 无线传感器网络89

3.10.1 基本概念及结构89

3.10.2 应用实例90

3.11 工程案例分析91

小结93

习题93

第4章 信号变换与调理95

4.1 电桥95

4.1.1 直流电桥96

4.1.2 交流电桥97

4.1.3 变压器式电桥98

4.2 信号放大电路98

4.2.1 同相放大器99

4.2.2 反相放大器99

4.2.3 差动放大器100

4.2.4 电荷放大器100

4.2.5 仪表放大器101

4.3 电压／电流／频率101

4.3.1 电压—频率转换102

4.3.2 电压—电流转换102

4.4 调制与解调103

4.4.1 调幅与解调104

4.4.2 调频与解调109

4.5 滤波器112

4.5.1 滤波器的分类112

4.5.2 滤波器的特性及参数113

4.5.3 实际滤波器的应用118

4.6 工程案例分析122

4.6.1 心电信号采集系统中的调理电路122

4.6.2 热电偶温度传感器调理电路123

小结125

习题126

第5章 信号分析与处理128

5.1 信号的分类与描述128

5.1.1 信号的分类128

5.1.2 信号的描述135

5.2 测试信号时域分析136

5.2.1 均值136

5.2.2 均方值136

5.2.3 方差136

5.2.4 峰值137

5.2.5 概率密度函数138

5.2.6 概率分布函数139

5.2.7 联合概率密度函数139

5.2.8 相关函数139

5.3 测试信号频域分析144

5.3.1 周期信号的频域描述144

5.3.2 非周期信号的频域描述148

5.3.3 随机信号的频域描述153

5.4 数字信号处理基础158

5.4.1 离散傅里叶变换158

5.4.2 快速傅里叶变换164

5.4.3 数字化步骤169

5.5 A／D转换174

5.5.1 常用A／D转换器的转换原理174

5.5.2 A／D转换器主要技术指标175

5.6 工程案例分析176

5.6.1 滚动轴承故障的基本形式176

5.6.2 滚动轴承的故障振动分析176

5.6.3 滚动轴承振动监测诊断技术178

5.6.4 滚动轴承故障诊断案例178

小结181

习题181

第6章 现代测试技术183

6.1 现代测试系统概述183

6.1.1 基本概念183

6.1.2 现代测试系统组成184

6.1.3 现代测试系统特点185

6.2 测试总线与接口技术186

6.2.1 总线分类186

6.2.2 总线规范188

6.2.3 总线性能指标188

6.3 虚拟仪器188

6.3.1 虚拟仪器的特点188

6.3.2 虚拟仪器的组成189

6.4 工程案例分析193

小结196

习题196

附录A常见信号分析197

参考文献200