第1章 工程測試概述1
1.1 工程測試的重要性2
1.2 測試方法和測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2
1.2.1 測試方法2
1.2.2 測試系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)3
1.3 測試信號6
1.3.1 信號類型6
1.3.2 測試信號分析方法8
1.4 測試與試驗(yàn)設(shè)計(jì)11
1.5 測試系統(tǒng)標(biāo)定12
1.5.1 靜態(tài)標(biāo)定13
1.5.2 動態(tài)標(biāo)定14
1.6 測試系統(tǒng)的不確定性與測量誤差14
1.6.1 誤差類型14
1.6.2 測試誤差常用概念15
1.7 小結(jié)16
習(xí)題與思考題16
第2章 常用機(jī)械工程檢測傳感器17
2.1 電位器式電阻傳感器18
2.1.1 線繞電位器式電阻傳感器18
2.1.3 電位器式位移傳感器的負(fù)載特性及非線性誤差21
2.2 電阻應(yīng)變式傳感器23
2.2.1 金屬電阻應(yīng)變片24
2.2.2 半導(dǎo)體應(yīng)變片26
2.2.3 應(yīng)變片參數(shù)和工作特性27
2.2.4 電阻應(yīng)變片應(yīng)用30
2.2.5 電阻應(yīng)變式位移傳感器30
2.3 電感式傳感器32
2.3.1 自感式傳感器32
2.3.2 差動變壓器式傳感器34
2.3.3 電渦流式傳感器39
2.3.4 感應(yīng)同步器系統(tǒng)43
2.4 電容式傳感器48
2.4.1 工作原理49
2.4.2 電容式位移傳感器52
2.4.3 測量電路54
2.5 壓電式傳感器59
2.5.1 壓電材料60
2.5.3 等效電路63
2.5.4 測量電路64
2.5.5 壓電變換器66
2.6 磁敏傳感器66
2.6.1 霍爾元件66
2.6.2 磁敏電阻68
2.6.3 磁敏管69
2.6.4 霍爾微量位移傳感器70
2.6.5 振弦式位移傳感器71
2.6.6 磁阻式位移傳感器71
2.6.7 磁柵式位移測量系統(tǒng)72
2.7 光電式傳感器74
2.7.1 光敏電阻75
2.7.2 光電池75
2.7.3 光敏晶體管76
2.7.4 固體圖像傳感器76
2.8 光柵位移測量系統(tǒng)79
2.8.1 光柵的結(jié)構(gòu)和分類79
2.8.2 莫爾條紋79
2.8.3 辨向電路81
2.9 光纖位移測量系統(tǒng)83
2.9.1 功能型光纖傳感器84
2.9.2 反射式光纖位移傳感器85
2.9.3 光電轉(zhuǎn)換及放大電路86
2.10 軸角編碼器87
2.10.1 **式編碼器87
2.10.2 增量式編碼器89
2.11 集成傳感器90
2.11.1 傳感器集成方法90
2.11.2 超聲波測距系統(tǒng)91
習(xí)題與思考題91
第3章 模擬信號變換與處理93
3.1 分壓測量電路93
3.1.1 分壓電路94
3.1.2 電位計(jì)式測量電路95
3.2 電橋測量電路96
3.2.1 直流電橋96
3.2.2 交流電橋101
3.2.3 電橋的平衡103
3.3 測量放大電路105
3.3.1 運(yùn)算放大器105
3.3.2 專用測試放大電路107
3.4 濾波器111
3.4.1 濾波器分類及基本參數(shù)111
3.4.2 RC濾波器112
3.4.3 有源濾波器114
3.5 調(diào)制與解調(diào)117
3.5.1 調(diào)幅及其解調(diào)118
3.5.2 調(diào)頻及其解調(diào)120
3.6 測試系統(tǒng)信號屏蔽與線路連接121
3.6.1 屏蔽121
3.6.2 接地121
3.6.3 測試系統(tǒng)信號線122
習(xí)題與思考題123
第4章 測試系統(tǒng)特性124
4.1 測試儀器與線性系統(tǒng)125
4.1.1 線性系統(tǒng)125
4.1.2 非線性系統(tǒng)126
4.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性127
4.2.1 常用靜態(tài)特性指標(biāo)127
4.2.2 其他指標(biāo)130
4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性131
4.3.1 描述測試系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型132
4.3.2 典型測試系統(tǒng)及其動態(tài)特性134
4.3.3 復(fù)雜測試系統(tǒng)的動態(tài)特性141
4.4 測試系統(tǒng)的標(biāo)定143
4.4.1 靜態(tài)參數(shù)標(biāo)定方法143
4.4.2 動態(tài)特性參數(shù)標(biāo)定144
4.5 不失真測試準(zhǔn)則147
習(xí)題與思考題149
第5章 測試信號數(shù)字化處理技術(shù)150
5.1 模擬信號采樣與離散化151
5.1.1 采樣與采樣定理151
5.1.2 頻率混疊153
5.1.3 離散傅立葉變換（DFT）154
5.1.4 采樣長度與頻率分辨率155
5.1.5 泄漏及窗函數(shù)156
5.1.6 信號保真度157
5.2 測試信號數(shù)字化轉(zhuǎn)換技術(shù)158
5.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）158
5.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）160
5.2.3 逐次逼近轉(zhuǎn)換器161
5.2.4 斜坡（積分）A/D轉(zhuǎn)換器163
5.2.5 并行轉(zhuǎn)換器（Parallel Converters）165
5.2.6 數(shù)字電壓表166
5.3 常用數(shù)字濾波算法166
5.3.1 克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法167
5.3.2 抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法169
5.3.3 復(fù)合濾波法170
5.3.4 現(xiàn)代數(shù)字濾波算法171
5.4 測試系統(tǒng)數(shù)字通信接口171
5.4.1 模擬通信接口171
5.4.2 數(shù)字通信接口175
習(xí)題與思考題180
第6章 應(yīng)變測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)181
6.1 應(yīng)變測試系統(tǒng)181
6.1.1 應(yīng)變片測試系統(tǒng)類型182
6.1.2 電阻應(yīng)變儀184
6.1.3 信號記錄儀器188
6.2 典型載荷的布片和接橋191
6.2.1 單向拉伸（壓縮）載荷測量191
6.2.2 彎曲載荷的測量192
6.2.3 試件同時受拉伸（壓縮）及彎曲載荷的測量方法193
6.2.4 剪力測量194
6.2.5 扭矩的測量196
6.2.6 平面應(yīng)力測量197
6.3 應(yīng)變傳感器設(shè)計(jì)197
6.3.1 傳感器設(shè)計(jì)198
6.3.2 應(yīng)變傳感器工藝設(shè)計(jì)204
6.4 扭矩測試系統(tǒng)207
6.4.1 扭矩傳感器208
6.4.2 集流環(huán)212
6.5 應(yīng)變測試系統(tǒng)標(biāo)定217
6.5.1 機(jī)械標(biāo)定和電標(biāo)定217
6.5.2 扭矩標(biāo)定方法221
6.5.3 振動傳感器標(biāo)定225
6.6 農(nóng)業(yè)機(jī)械懸掛機(jī)組工作阻力測試方法226
6.6.1 懸掛桿測力法226
6.6.2 懸掛銷測力法230
6.6.3 框架式懸掛測力裝置232
6.6.4 犁體六分力測量234
習(xí)題與思考題238
第7章 振動測試技術(shù)240
7.1 機(jī)械振動測試系統(tǒng)概述241
7.1.1 振動測量系統(tǒng)基本組成241
7.1.2 部件動態(tài)特性測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)242
7.1.3 激振方式243
7.1.4 常用激振器246
7.2 振動傳感器248
7.2.1 慣性式測振傳感器原理249
7.2.3 磁電式速度傳感器253
7.2.4 壓電式傳感器253
7.2.5 應(yīng)變式加速度傳感器256
7.3 振動測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)256
7.3.1 壓電傳感器測試系統(tǒng)258
7.3.2 YE5858雙積分電荷放大器260
7.3.3 壓電傳感器測試系統(tǒng)調(diào)試和應(yīng)用262
7.4 機(jī)械系統(tǒng)操作平順性測量與評價262
7.4.1 手把振動測試及評價方法263
7.4.2 座椅振動測量及評價方法265
習(xí)題與思考題266
第8章 過程參量測試268
8.1 溫度測試268
8.1.1 基本概念269
8.1.2 熱電阻270
8.1.3 熱電偶274
8.1.4 輻射溫度傳感器280
8.2 壓力測量281
8.2.1 壓力檢測方法282
8.2.2 基于彈性元件的壓力計(jì)283
8.2.3 力平衡式壓力傳感器286
8.2.4 常用電測壓力傳感器287
8.3 流體運(yùn)動檢測290
8.3.1 概述290
8.3.2 差壓式流量計(jì)292
8.3.3 電磁流量計(jì)295
8.3.4 轉(zhuǎn)子流量計(jì)296
8.3.5 橢圓齒輪流量計(jì)297
習(xí)題與思考題298
第9章 現(xiàn)代測試技術(shù)299
9.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述299
9.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成300
9.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)302

9.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)303
9.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般程序304
9.2.2 系統(tǒng)A/D通道設(shè)計(jì)306
9.3 干擾及抑制方法312
9.3.1 干擾源313
9.3.2 干擾的作用方式314
9.3.3 抑制干擾的措施314
9.4 虛擬儀器技術(shù)316
9.4.1 測試儀器的發(fā)展317
9.4.2 虛擬儀器的分類318
9.4.3 虛擬儀器體系319
9.5 LABVIEW應(yīng)用軟件開發(fā)321
9.5.1 VI軟件基本結(jié)構(gòu)321
9.5.2 LabVIEW操作模板323
9.5.3 實(shí)用工具軟件包326
9.5.3 創(chuàng)建一個VI程序329
9.5.4 程序調(diào)試332
9.5.5 子VI程序調(diào)用335
9.6 LABVIEW數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)342
9.6.1 DAQ卡選擇343
9.6.2 數(shù)據(jù)采集VI程序設(shè)計(jì)344
9.7 LABVIEW儀器控制程序設(shè)計(jì)351
9.7.1 串行通信