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第1章 测试系统分析1

1.1 信号分类与描述1

1.1.1 信号分类1

1.1.2 信号的描述2

1.2 测试系统的基本特性10

1.2.1 测试系统的静态特性10

1.2.2 测试系统的动态特性12

1.2.3 测试系统实现不失真测试的条件16

1.2.4 测试系统特性参数的测定19

第2章 传感器原理24

2.1 传感器的基本概念24

2.1.1 传感器定义24

2.1.2 传感器的组成24

2.1.3 传感器的分类25

2.1.4 传感器的性能要求25

2.1.5 传感器的发展趋势25

2.2 电阻式传感器26

2.2.1 电阻应变式传感器26

2.2.2 压阻式传感器28

2.2.3 应变式传感器的应用29

2.2.4 变阻器式传感器35

2.3 电容式传感器37

2.3.1 电容式传感器的工作原理37

2.3.2 结构类型37

2.3.3 应用举例39

2.4 电感式传感器43

2.4.1 变磁阻式传感器43

2.4.2 差动变间隙式电感传感器44

2.4.3 差动变压器式传感器45

2.4.4 电涡流式传感器48

2.5 压电式传感器51

2.5.1 压电效应51

2.5.2 压电式传感器52

2.5.3 测量电路53

2.5.4 压电式传感器应用54

2.6 磁电式传感器55

2.6.1 变换原理55

2.6.2 动圈式传感器55

2.6.3 磁阻式传感器56

2.7 光电式传感器57

2.7.1 光电效应57

2.7.2 光电器件58

2.7.3 光电式传感器的应用61

2.8 热电式传感器63

2.8.1 热电偶63

2.8.2 热电阻67

2.9 传感器选用原则70

第3章 信号的转换与调理73

3.1 电桥73

3.1.1 直流电桥73

3.1.2 交流电桥75

3.2 调制76

3.2.1 幅值调制76

3.2.2 频率调制78

3.3 滤波80

3.3.1 滤波器分类80

3.3.2 理想滤波器81

3.3.3 实际滤波器82

3.3.4 模拟滤波器的应用87

3.4 模拟信号与数字信号转换89

3.4.1 转换器的分类89

3.4.2 转换器的主要技术指标89

3.4.3 逐次逼近式转换器93

3.4.4 双斜积分式转换器93

3.4.5 单片集成转换器94

第4章 测试结果的分析与处理97

4.1 测量误差的基本概念97

4.1.1 误差的分类97

4.1.2 测量结果的评价98

4.2 确定性信号的分析与处理98

4.2.1 确定性信号的时域分析98

4.2.2 互相关技术的工程应用101

4.3 信号的频域分析103

4.4 随机信号的处理与分析104

4.4.1 随机过程的概念及分类104

4.4.2 随机过程104

4.4.3 概率密度函数106

第5章 计算机测试技术107

5.1 计算机测试系统的组成107

5.1.1 多路模拟开关107

5.1.2 A/D转换与D/A转换108

5.1.3 采样保持109

5.2 总线技术110

5.3 采样频率的选择110

5.3.1 采样信号的频谱110

5.3.2 采样定理112

5.4 虚拟仪器技术简介112

5.4.1 虚拟仪器概述112

5.4.2 虚拟仪器的组成113

5.4.3 虚拟仪器开发系统介绍115

5.4.4 虚拟仪器典型单元模块116

第6章 测试与传感器技术在农业工程中的应用118

6.1 土壤参数测量118

6.1.1 土壤水分测量118

6.1.2 土壤pH值测量119

6.2 产量的测量120

6.2.1 谷物产量测量120

6.2.2 棉花产量测量122

6.3 农机具受力测量124

6.3.1 测力原理124

6.3.2 测力装置125

6.3.3 数据采集硬件部分126

6.3.4 测试系统的软件部分126

6.4 播种机漏播检测127

6.4.1 检测系统的硬件部分128

6.4.2 检测系统的软件部分129

附录131

附录A 实验指导书131

附录B 实验项目涉及的主要仪器设备简介173

参考文献177