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目录1

第一篇 传感器及其测量电路3

第一章 电阻式传感器4

§1—1变阻器式传感器4

§1—2电阻应变片5

一、金属应变片5

二、半导体应变片10

§1—3电桥10

一、电桥的工作原理11

二、电桥的特性12

三、交流电桥的特点16

§1—4电阻应变仪17

一、应变仪的组成18

二、应变仪电桥的平衡装置18

三、交流电桥的调幅作用18

四、相敏检波器20

§1—5应变式传感器22

一、应变式力传感器22

二、应变式压力传感器23

三、应变式加速度传感器23

四、应变式扭矩传感器23

一、变换原理25

二、电容式传感器的类型25

§2—1电容式传感器的变换原理及类型25

第二章 电容式传感器25

§2—2测量电路29

一、调幅电路29

二、调频电路29

三、运算放大器电路30

§2—3电容式传感器的应用30

第三章 电感式传感器33

§3—1自感式传感器33

一、改变气隙厚度的电感传感器33

二、螺管式传感器34

三、测量电路35

四、自感式传感器的应用36

§3—2差动变压器式传感器37

一、结构和工作原理37

二、测量电路38

三、应用38

§3—3电涡流传感器39

一、基本原理39

二、测量电路39

三、被测物体对传感器灵敏度的影响40

四、低频电涡流测厚仪40

五、涡流传感器的应用41

§3—4压磁式传感器42

二、正压电效应44

一、压电机理44

§4—1压电效应44

第四章 压电式传感器44

§4—2常用压电传感器45

一、压电晶体片的组合45

二、压电力传感器46

§4—3压电式传感器对测量电路的要求47

一、电压放大器48

二、电荷放大器49

§4—4压电传感器的应用49

一、压电传感器的使用49

二、压电传感器的安装50

一、热电偶的基本原理51

§5—1热电偶51

第五章 热电式传感器51

二、热电偶的材料52

三、热电偶冷端的温度处理53

四、热电势的测定方法54

五、热电偶的应用实例55

§5—2热电阻56

一、常用热电阻56

二、热电阻与显示仪表的连接57

§5—3热敏电阻57

三、霍尔元件的应用59

二、霍尔元件及其基本电路59

一、霍尔效应59

第六章 其它传感器59

§6—1霍尔式传感器59

§6—2光电传感器61

一、光电效应61

二、光电传感器的应用63

§6—3磁电式传感器64

一、基本工作原理和结构64

二、磁电式传感器65

三、磁电式传感器的测量电路66

§6—4光栅传感器66

一、莫尔条纹66

三、分度值的细分67

二、光栅传感器的结构原理67

§6—5感应同步器68

一、结构和工作原理68

二、感应同步器的类型69

三、输出信号的处理70

四、感应同步器的应用72

§6—6频率式传感器72

一、薄壁振简传感器72

二、振弦式传感器73

习题75

一、测试系统的质量指标77

§7—1测试系统的静态特性77

第七章 测试系统的基本特性77

第二篇 记录仪器和测试系统77

二、测试系统的静态特性78

三、静态特性参数的测定与计算80

§7—2测试系统的动态特性80

一、常系数线性系统81

二、测试系统的传递函数82

三、频率响应函数86

四、测试系统的瞬态响应89

五、测试系统动态特性参数的测定93

六、线性系统不失真测试的条件96

§8—1笔式记录仪99

第八章 记录仪器99

§8—2光线示波器100

一、光线示波器的结构100

二、振动子的类型101

三、振动子的基本特征102

四、振动子的阻尼106

五、振动子的选用106

§8—3自动平衡式记录仪109

§8—4磁带记录仪110

一、磁带记录仪的结构110

二、磁带记录仪的工作原理110

三、磁带记录仪的记录方式112

四、磁带记录仪的技术特性114

五、磁带记录仪的特点115

六、磁带记录仪的使用116

第九章 动态测试系统118

§9—1阻抗匹配118

一、传感器和放大器的阻抗匹配118

二、放大器和记录仪器的阻抗匹配118

§9—2动态应变测量系统119

§9—3振动测量系统120

一、振动强度的测量系统120

二、振动量频谱分析系统121

一、静态标定方法124

二、应力应变的静态标定方法124

第十章 测试系统的标定124

§10—1测试系统的静态标定124

三、拉（压）力的静态标定方法126

四、扭矩的静态标定方法128

§10—2测试系统的动态标定130

一、动态特性的标定130

二、力传感器的动态标定130

习题132

第三篇 信号分析与数据处理134

§11—1测量数据误差分析135

一、误差分类135

第十一章 重复测量数据的处理135

二、随机误差的分布规律136

三、算术平均值和标准误差137

四、间接测量误差的计算139

§11—2可疑数据的取舍140

一、3σ准则140

二、格拉布斯准则140

§11—3测量结果的表示142

§11—4实验数据表示法143

一、图示法143

二、公式法144

一、周期信号的定义153

二、傅里叶级数153

§12—1周期信号153

第十二章 动态信号分析153

三、周期信号的频谱154

四、奇、偶函数的傅里叶系数156

五、复数形式的傅里叶级数158

§12—2非周期信号161

一、准周期信号及瞬变信号161

二、傅里叶积分162

三、傅里叶变换与非周期信号的频谱163

四、傅里叶变换的性质166

五、单位脉冲函数及其性质169

一、基本概念172

§12—3随机信号172

二、各态历经随机过程的统计参数178

第十三章 随机数据处理182

§13—1随机数据处理的一般步骤182

一、数据准备182

二、数据检验182

三、数据分析183

§13—2随机数据的模拟式处理183

一、均值和均方值183

二、概率密度函数184

三、自相关函数184

五、功率谱密度函数185

四、互相关函数185

六、功率谱测量参数的选择186

七、缩短功率谱分析时间的途径190

八、互谱密度函数191

§13—3随机数据的数字式处理192

一、数据的数字化192

二、离散傅里叶变换（DFT）193

三、数字式分析处理中的若干问题195

四、快速傅里叶变换（FFT）198

五、功率谱密度函数和互谱密度函数199

习题201

主要参考文献203