普通高等院校機械類“十一五”規(guī)劃教材：工程測試與信息處理（第2版）（附光盤1張）
定 價：36 元
- 作者：狄長安 ，孔德仁 ，賈云飛 ，等 著
- 出版時間：2010/6/1
- ISBN：9787118066203
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP274
- 頁碼：328
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16開
《工程測試與信息處理（第2版）》詳細介紹了工程測量的基礎(chǔ)知識、工程信號的可測性分析方法、測試系統(tǒng)的基本特性、工程測試中常用傳感器技術(shù)、常用信號調(diào)理及記錄儀器、計算機在測試技術(shù)中的應(yīng)用、常用參量測量技術(shù)、測試信號處理的數(shù)字信號分析基礎(chǔ)及工程測試中的常用測試信號處理方法。
為便于讀者學(xué)習(xí)和掌握《工程測試與信息處理（第2版）》的主要內(nèi)容，每章都列出學(xué)習(xí)要點、配有一定的工程應(yīng)用實例及習(xí)題。
《工程測試與信息處理（第2版）》可作為機械設(shè)計制造及其自動化、武器系統(tǒng)與發(fā)射工程、地面武器機動工程、過程裝備與控制工程、測控技術(shù)及儀器、精密儀器與機械及機械電子工程等專業(yè)的教科書或參考書，亦可供相關(guān)專業(yè)的研究生、教師及工程技術(shù)人員參考。
信息的獲取是人類最基本的活動之一，人類可通過感覺器官獲取滿足生活的大量信息。但在浩瀚的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中欲獲取揭示事物內(nèi)在規(guī)律的信息，無論在獲取信息的幅值上，還是時間、空間上，或在分辨信息的能力方面，人類的感覺和大腦功能是十分有限的。測試作為定量地獲取事物信息的一種手段，而成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的一個重要領(lǐng)域。測試技術(shù)是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。本教材針對各專業(yè)測試工作中的共性問題展開系統(tǒng)討論，以測試技術(shù)涵蓋的經(jīng)典內(nèi)容為重點，適當(dāng)介紹測試技術(shù)發(fā)展中的新技術(shù)，新內(nèi)容，力求讓讀者較全面地理解及掌握測試技術(shù)。
本書共分為三篇11章內(nèi)容：第一篇為工程測試技術(shù)基礎(chǔ)篇；第二篇為工程測試應(yīng)用篇；第三篇為測試信號處理篇。
緒論簡要介紹了測試技術(shù)及信息處理的內(nèi)涵和發(fā)展趨勢，重點闡明本教材的特點及目的；第1章工程測量的基礎(chǔ)知識介紹了測量的基本方法、標(biāo)準(zhǔn)量及其傳遞及現(xiàn)代測試系統(tǒng)的組成作初步介紹。第2章工程信號的分析及處理基礎(chǔ)介紹了信號的分類及描述方法和典型的動態(tài)激勵信號，重點討論了工程中常見的周期信號和時限信號的分解及頻譜分析方法和隨機信號的分析方法，為信號的可測性提供依據(jù)。第3章測試系統(tǒng)及基本特性針對動態(tài)測試的特點，研究測量系統(tǒng)的基本特性及其分析方法。第4章工程測試中的傳感器技術(shù)將傳感器按其工作原理分類，闡述其工作原理、結(jié)構(gòu)及特性。第5章信號調(diào)理、顯示及記錄儀器介紹了信號調(diào)理中的信號放大、濾波、調(diào)制解調(diào)等重要單元，分析研究其工作原理和用途，同時討論了常見的顯示方式。第6章計算機化測試技術(shù)介紹了采樣定理、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機輔助測試技術(shù)中常用的接口技術(shù)、儀器總線及虛擬儀器系統(tǒng)。第7章試驗數(shù)據(jù)處理主要介紹了實驗數(shù)據(jù)的表示方法及回歸分析方法。第8章誤差分析及不確定度評估主要介紹了誤差的基本概念及A類、B類不確定度評估的方法。第9章常用參量測量介紹了工程中常見的參量（如應(yīng)力、應(yīng)變、力、壓力、流量、噪聲、溫度、位移、速度、加速度、振動等的測量）。第10章數(shù)字信號處理基礎(chǔ)講述數(shù)字信號分析、處理方法，重點討論窗函數(shù)、離散傅里葉變換（DFT）、快速傅里葉變換（FFT）及數(shù)字濾波器。第11章工程測試信號處理討論了常用的數(shù)據(jù)處理方法，重點介紹了信號的相關(guān)分析、功率譜分析、倒頻譜分析、頻譜細化分析、小波變換，還介紹了數(shù)字濾波及動態(tài)補償技術(shù)。
緒論
第一篇 工程測試技術(shù)基礎(chǔ)篇
第1章 測量的基礎(chǔ)知識
1.1 測量的基本方法
1.1.1 直接測量
1.1.2 間接測量
1.1.3 組合測量
1.1.4 軟測量
1.2 標(biāo)準(zhǔn)量及其傳遞
1.2.1 SI的構(gòu)成
1.2.2 SI基本單位
1.3 非電量電測系統(tǒng)的組成
習(xí)題
第2章 工程信號描述及其分析方法
2.1 概述
2.2 工程信號的分類
2.2.1 確定性信號
2.2.2 隨機信號
2.3 周期信號
2.3.1 周期信號的分解和頻譜
2.3.2 周期信號的可測性分析
2.4 時限信號(瞬態(tài)信號)
2.4.1 時限信號的分解和頻譜
2.4.2 時限信號與周期信號的異同點
2.4.3 時限信號的可測性分析
2.5 隨機信號
2.5.1 隨機信號的特征參數(shù)
2.5.2 隨機信號的幅值域特征估計
2.6 典型激勵信號
2.6.1 沖激函數(shù)及其譜分析
2.6.2 單位階躍信號及其譜分析
2.6.3 單位斜坡信號及其譜分析
習(xí)題
第3章 測試系統(tǒng)及基本特性
3.1 概述
3.1.1 測量系統(tǒng)的基本要求
3.1.2 線性系統(tǒng)及其主要性質(zhì)
3.1.3 測量系統(tǒng)選用注意事項
3.2 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性
3.2.1 靈敏度
3.2.2 量程及測量范圍
3.2.3 非線性
3.2.4 遲滯性
3.2.5 重復(fù)性
3.2.6 準(zhǔn)確度
3.2.7 分辨率
3.2.8 漂移
3.3 測量系統(tǒng)靜態(tài)特性獲取方法
3.4 測量系統(tǒng)動態(tài)特性
3.4.1 動態(tài)參數(shù)測試的特殊問題
3.4.2 測量系統(tǒng)動態(tài)特性的分析方法及技術(shù)指標(biāo)
3.4.3 測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.4.4 傳遞函數(shù)
3.4.5 頻率響應(yīng)函數(shù)
3.4.6 沖激響應(yīng)函數(shù)
3.5 測量系統(tǒng)動態(tài)特性分析
3.5.1 典型系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
3.5.2 典型激勵的系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)
3.5.3 相似系統(tǒng)
3.6 測量系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)獲取方法
3.7 測量系統(tǒng)無失真測試條件
3.8 動態(tài)誤差修正
3.8.1 頻域修正方法
3.8.2 時域修正方法
習(xí)題
第4章 工程測試中的傳感器技術(shù)
4.1 概述
4.2 應(yīng)變式電阻傳感器
4.2.1 金屬電阻應(yīng)變片
4.2.2 半導(dǎo)體應(yīng)變片
4.2.3 電阻應(yīng)變片的選用注意事項
4.2.4 應(yīng)變片的粘貼
4.2.5 電阻應(yīng)變片的測量電路
4.3 電感式傳感器
4.3.1 自感式傳感器
4.3.2 互感式傳感器
4.3.3 電渦流傳感器
4.4 電容傳感器
4.4.1 工作原理與結(jié)構(gòu)
4.4.2 電容傳感器的性能改善
4.5 磁電式傳感器
4.5.1 電磁感應(yīng)式傳感器
4.5.2 霍耳傳感器
4.6 壓電式傳感器
4.6.1 壓電效應(yīng)
4.6.2 壓電傳感器的測量電路
4.6.3 應(yīng)用
4.7 光電式傳感器
4.7.1 光電效應(yīng)
4.7.2 光電器件
4.7.3 光纖傳感器
4.7.4 紅外傳感器
4.7.5 光柵
4.7.6 光電編碼器
4.8 熱電式傳感器
4.8.1 熱電偶
4.8.2 熱電阻
4.8.3 熱敏電阻
4.9 智能傳感器
4.9.1 智能傳感器的結(jié)構(gòu)
4.9.2 智能傳感器的功能
4.9.3 智能傳感器的特點
習(xí)題
第5章 信號調(diào)理、顯示及記錄儀器
5.1 濾波器
5.1.1 濾波器的基本參數(shù)
5.1.2 一階無源濾波器
5.1.3 有源濾波器
5.1.4 開關(guān)電容濾波器
5.2 信號放大電路
5.2.1 運算放大器
5.2.2 實際運算放大器存在的問題
5.2.3 測量放大器
5.2.4 程控放大器
5.3 調(diào)制與解調(diào)
5.3.1 幅值調(diào)制與解調(diào)
5.3.2 頻率調(diào)制與解調(diào)
5.4 模擬顯示
5.4.1 動圈式顯示儀表
5.4.2 自平衡式顯示儀表
5.5 數(shù)字顯示：
5.5.1 發(fā)光二極管(LED)
5.5.2 液晶顯示
習(xí)題
第6章 計算機化測試技術(shù)
6.1 概述
6.1.1 智能測量儀器
6.1.2 計算機自動測試系統(tǒng)
6.1.3 計算機數(shù)據(jù)處理
6.2 采樣
6.2.1 采樣過程
6.2.2 采樣定理
6.2.3 量化
6.2.4 編碼
6.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
6.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要組成
6.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)
6.3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
6.4 計算機輔助測試技術(shù)中的接口技術(shù)
6.4.1 概述
6.4.2 RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口總線
6.4.3 GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口總線
6.4.4 其他標(biāo)準(zhǔn)接口總線簡介
6.5 總線系統(tǒng)
6.5.1 VxI總線系統(tǒng)
6.5.2 PXI總線系統(tǒng)
6.6 虛擬儀器系統(tǒng)
6.6.1 概述
6.6.2 虛擬儀器的結(jié)構(gòu)及特點
6.6.3 虛擬儀器的系統(tǒng)組成
6.6.4 虛擬儀器軟件開發(fā)平臺
習(xí)題
第7章 實驗數(shù)據(jù)處理
7.1 概述
7.2 實驗數(shù)據(jù)的表示方法
7.2.1 表格法
7.2.2 圖解法
7.2.3 經(jīng)驗公式
7.2.4 有效數(shù)字及數(shù)據(jù)修約
7.3 回歸分析及其應(yīng)用
7.3.1 一元線性回歸
7.3.2 多元線性回歸
7.3.3 非線性回歸
7.3.4 回歸分析應(yīng)用舉例
習(xí)題
第8章 誤差分析及不確定度評估
8.1 誤差的定義及分類
8.1.1 誤差的概念
8.1.2 誤差的分類
8.I.3 誤差的表示方法
8.1.4 表征測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)
8.2 不確定度評定的基本知識
8.2.1 有關(guān)不確定度的術(shù)語
8.2.2 產(chǎn)生測量不確定度的原閑和測量模型
8.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評定
8.3.1 單次測量結(jié)果實驗標(biāo)準(zhǔn)差與平均值實驗標(biāo)準(zhǔn)差
8.3.2 最小二乘法
8.3.3 不確定度A類評定的獨立性
8.3.4 不確定度A類評定的自由度和評定度
8.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評定
8.4.1 不確定度B類評定的信息來源
8.4.2 不確定度的B類評定方法
8.4.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評定的流程
8.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
8.5.1 輸入量不相關(guān)時不確定度的合成
8.5.2 輸入量相關(guān)時不確定度的合成
8.5.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度
8.5.4 合成不確定度的計算流程
8.6 擴展不確定度的評定及報告形式
8.6.1 擴展不確定度的評定
8.6.2 測量不確定度的報告與表示
習(xí)題
第二篇 工程測試應(yīng)用篇
第9章 常用參量測量
9.1 應(yīng)力、應(yīng)變及力的測量
9.1.1 力值傳遞
9.1.2 應(yīng)變、應(yīng)力的測量
9.1.3 力的測量
9.1.4 測力傳感器的標(biāo)定
9.2 壓力測量
9.2.1 概述
9.2.2 常用測壓傳感器
9.2.3 動態(tài)壓力測量時管道傳輸效應(yīng)
9.2.4 測壓系統(tǒng)的標(biāo)定
9.3 流量測量
9.3.1 概述
9.3.2 常用流量計
9.3.3 流量計的定度
9.4 噪聲測量
9.4.1 噪聲測量的基礎(chǔ)知識
9.4.2 常用噪聲測量儀器
9.4.3 噪聲測量的方法
9.4.4 噪聲測量不確定度的影響因素
9.5 溫度測量
9.5.1 概述
9.5.2 接觸式溫度測量
9.5.3 非接觸式溫度測量
9.6 位移、速度及加速度的測量
9.6.1 概述
9.6.2 位移測量
9.6.3 速度測量
9.6.4 加速度測量
9.7 機械振動測試
9.7.1 概述
9.7.2 測振系統(tǒng)的組成及合理選擇
9.7.3 振動系統(tǒng)特性測試
9.7.4 機械阻抗測試
9.7.5 振動分析方法及儀器
習(xí)題
第三篇 測試信號處理篇
第10章 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)
10.1 數(shù)字信號的截斷及窗函數(shù)
10.1.1 信號的截斷及能量泄漏
10.1.2 常用窗函數(shù)
10.2 離散時間信號變換
10.2.1 DFS(離散傅里葉級數(shù))
10.2.2 DFT(離散傅里葉變換)
10.2.3 DFT的主要性質(zhì)
10.3 FFT(快速傅里葉變換)
10.3.1 DFT直接計算的工作量
10.3.2 提高DFTr運算效率的思路
10.3.3 FFT算法
10.4 數(shù)字濾波器
10.4.1 數(shù)字濾波器的分類
10.4.2 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計
10.4.3 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計
習(xí)題
第11章 工程測試信號處理
11.1 工程測試信號處理的目的
11.2 相關(guān)分析及其應(yīng)用
11.2.1 隨機信號的相關(guān)函數(shù)
11.2.2 信號相關(guān)函數(shù)的實現(xiàn)
11.2.3 信號相關(guān)的物理解釋=和工程應(yīng)用
11.3 功率譜分析及其應(yīng)用
11.3.1 定義
11.3.2 物理意義
11.3.3 功率譜分析的實現(xiàn)
11.3.4 功率譜的應(yīng)用
11.3.5 相干函數(shù)
11.4 倒頻譜技術(shù)
11.4.1 倒頻譜分析的基本原理
11.4.2 倒頻譜分析的意義
11.4.3 倒頻譜技術(shù)的應(yīng)用
11.5 頻譜細化分析
11.5.1 基于復(fù)調(diào)制的FFT方法
11.5.2 相位補償細化方法
11.5.3 應(yīng)用
……
參考文獻
由信息論的觀點看，信息是客觀事物的時間、空間的特殊性，是無所不在、無時不有的，是一個“場”的概念。人們?yōu)榱四承┨囟ǖ哪康�，將需研究的那些信息以各種技術(shù)手段表達出來，這種對信息的表達形式稱為“信號”。因此信號是某一特定信息的載體，在測試過程中，需要對測試信號進行分析及處理，才能獲得信息。
信號分析的目的是使我們能夠更加有效地從被測對象中獲得有用信息，常用的方法是將復(fù)雜信號分解為若干簡單信號分量疊加，并以這些分量的組成情況去考察信號的特性，從而使復(fù)雜問題簡單化。信號分析中一個最基本的方法：把頻率作為信號的自變量，在頻域里進行信號的頻譜分析，研究信號的幅頻特性和相頻特性。如在動態(tài)測試過程中，需對被測信號進行頻譜分析，以確定所選的傳感器的頻率響應(yīng)范圍。
信號處理是指對信號進行某種加工變換或運算（如濾波、變換、增強、壓縮、估計、識別等），來獲取信息或?qū)⒅D(zhuǎn)換成人們希望的另一種信號形式。信號處理包括時域和頻域兩部分。如采用模擬低通濾波器對加速度傳感器輸出的振動信號進行濾波，可以避免信號混疊現(xiàn)象的發(fā)生。
4.本書的特點及目的
本課程主要討論機械工程動態(tài)測試中的傳感器、中間變換電路及記錄顯示分析設(shè)備的工作及原理，測量系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性的評價方法，測量信號的描述、分析和處理，計算機化測試系統(tǒng)的應(yīng)用，常用物理量的動態(tài)測試方法等。
對高等學(xué)校機械工程各有關(guān)專業(yè)來說，本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程是數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電工學(xué)、電子學(xué)、力學(xué)、控制工程及計算機技術(shù)等課程的綜合應(yīng)用。本課程具有很強的實踐性，只有在學(xué)習(xí)過程中密切聯(lián)系實際，加強實驗，注重物理概念的理解，才能真正掌握有關(guān)知識。本課程在教學(xué)環(huán)節(jié)中安排了相關(guān)的必要實驗，學(xué)習(xí)中學(xué)生必須主動積極地參加實驗，才能受到應(yīng)有的實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，才能獲得關(guān)于動態(tài)測試T作的完整概念，也只有這樣，才能初步具有處理實際測試工作的能力。
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