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目录1

第1章 绪论1

1.1 现代测试技术的内容和任务1

1.1.1 产品开发和性能试验2

1.1.2 质量控制与生产监督2

1.1.3 机械故障诊断3

1.2 现代测试系统的组成4

1.2.1 基本型测试系统结构4

1.2.2 现代测试系统组成结构5

1.2.3 测试应用软件平台6

1.2.4 测试信号处理8

1.3 现代测试技术的发展趋势9

1.3.1 传感器的发展10

1.3.2 测试手段的发展11

1.3.3 测量信号处理的发展12

1.3.4 开发平台的发展趋势12

第2章 测试系统的特性14

2.1 概述14

2.1.2 线性系统及其主要性质15

2.1.1 对测试系统的基本要求15

2.2.1 静态特性的基本参数16

2.2 测试系统的静态响应特性16

2.2.2 静态特性的质量指标17

2.3 测试系统的动态响应特性19

2.3.1 连续系统的动态特性19

2.3.2 离散系统的动态特性22

2.3.3 测试系统的动态特性指标23

2.3.4 测试环节的串联和并联24

2.4.1 不失真测试装置的数学模型25

2.4 实现不失真测量的条件25

2.4.2 实现不失真测量的条件26

2.4.3 负载效应28

2.4.4 测量系统的抗干扰29

2.5 测试系统特性的测定32

2.5.1 静态特性的获得32

2.5.2 测试系统动态特性测量方法32

2.6 误差分析与测试数据处理35

2.6.1 测量误差与误差传递35

2.6.2 实验数据处理38

2.7 典型测试系统的动态性能分析39

2.7.1 压力测试系统动态性能分析40

2.7.2 测力系统动态性能分析44

第3章 现代传感器51

3.1 概述51

3.1.1 传感器及其分类51

3.1.2 传感器的发展趋势52

3.2.1 智能传感器的基本特点53

3.2 智能传感器53

3.2.2 多通道智能温度传感器56

3.2.3 MAX1668型5通道精密智能温度传感器58

3.2.4 数字式K型热电偶冷端温度补偿及转换器61

3.2.5 网络化智能压力传感器的原理与应用64

3.2.6 单片转速传感器的原理与应用69

3.2.7 单片加速度传感器的原理与应用74

3.3 微传感器82

3.3.1 微传感器的特点82

3.3.2 位移、速度和加速度传感器82

3.4 人工神经网络智能气体传感器88

3.5 压电式传感器90

3.5.1 压电超声波传感器91

3.5.2 PVDF压电传感器（宽频带测距传感器）94

3.6 多传感器数据融合技术98

第4章 总线技术及测量网络化103

4.1 概述103

4.2 测量总线106

4.2.1 ISA与PCI总线106

4.2.2 USB总线109

4.2.3 1394总线114

4.2.4 1284总线120

4.2.5 PCMCIA总线122

4.3 现场总线技术124

4.3.1 简介124

4.3.2 现场总线的几种类型130

4.4 测控网络133

4.4.1 简介133

4.4.2 现场总线的网络拓扑结构134

4.4.3 现场总线的数据通信模式135

4.4.4 网络扩展与网络互联137

4.4.5 测控网络应用139

4.5 测量网络化140

4.5.1 智能传感器的网络化140

4.5.2 网络化虚拟仪器技术141

4.5.3 因特网技术在仪器嵌入式系统中的应用144

4.6 一种新的网络协议——蓝牙技术146

4.6.1 蓝牙技术概述146

4.6.2 蓝牙系统的组成146

4.6.3 蓝牙技术中名词的解释148

4.6.4 蓝牙的软件组成149

4.6.5 蓝牙技术与未来的仪器仪表150

第5章 虚拟测试仪器技术151

5.1 概述151

5.1.1 虚拟仪器的构成及特点151

5.1.2 虚拟仪器的含义154

5.1.3 虚拟仪器及测试的构建与系统构成155

5.2.1 基于PC总线的虚拟仪器硬件158

5.2.2 GPIB总线仪器158

5.2 虚拟仪器的硬件构成158

5.2.3 基于VXI总线的虚拟仪器160

5.2.4 基于PXI总线的虚拟仪器164

5.3 虚拟仪器中的软件170

5.3.1 虚拟仪器中的控件171

5.3.2 图形编程软件开发平台LabVIEW174

5.3.3 LabWindows/CVI176

5.4 虚拟仪器中的关键技术178

5.4.1 虚拟仪器系统集成178

5.4.2 虚拟仪器的总线技术179

5.4.3 虚拟仪器软面板设计技术180

5.4.4 虚拟仪器驱动程序设计181

5.5 虚拟仪器的发展183

5.5.1 虚拟仪器开发软件的发展184

5.5.2 虚拟仪器测量及开发平台的发展185

第6章 现代测试系统组建实例189

6.1 航空发动机试验参数测量的特点及要求189

6.1.1 航空发动机试验参数测量的特点189

6.1.2 航空发动机试验对数据采集处理系统的要求190

6.2.1 采样定理195

6.2 采样及信号截取195

6.2.2 信号的截断、能量泄漏及窗函数198

6.3 某试车台架数据采集系统总体设计202

6.4 基于PXI构成的发动机试车台架数据采集系统206

6.4.1 PXI总线结构数据采集系统207

6.4.2 数据网络发布及数据处理211

6.5 可编程控制器构成的某启动机试车台测控系统213

6.5.1 可编程控制器（PLC）简介213

6.5.2 燃气涡轮启动机试车台测控系统219

7.1.1 畸变测量系统要求233

第7章 现代测试技术应用实例233

7.1 VXI构成的畸变测量系统233

7.1.2 畸变测量系统设备235

7.1.3 进气总压畸变流场测试系统238

7.2 某涡扇发动机进气总压畸变及稳定性试验研究247

7.2.1 试验目的与方案247

7.2.2 试验数据处理方法及结果分析249

7.3 基于PC板卡的发动机试车参数检测系统253

7.3.1 发动机试车检测系统的硬件设计253

7.3.2 发动机试车检测系统软件设计261

7.4 基于串口通信的发动机试车检测系统265

7.4.1 422串行通信方式简介265

7.4.2 发动机参数采集器的通信方式分析273

第8章 基于CVI的测试信号分析及应用278

8.1 信号分析概述278

8.1.1 信号处理的发展过程278

8.1.2 LabWindows/CVI信号高级分析库280

8.2 基于CVI的联合时频分析282

8.2.1 进行JTFA的必要性282

8.2.2 联合时频分析算法284

8.2.3 联合时频分析应用291

8.3 基于CVI的小波分析295

8.3.1 小波的基本原理295

8.3.2 小波的算法302

8.3.3 小波分析的应用309

8.4 CVI信号分析函数说明316

8.4.1 在CVI中的联合时频分析函数317

8.4.2 在CVI中的小波分析函数326

参考文献336