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第1章 绪论1

1.1引言1

测试的作用与地位1

测试技术的内容1

测试系统的组成与分类2

1.2航空测试技术的特点5

与飞机运动状态有关的坐标系5

航空测试系统的特点7

1.3航空测试技术中的传感器11

传感器的作用与分类11

传感器的重要性和地位13

思考题与习题14

第2章 测试系统的静态特性与数据处理15

2.1测试系统的静态特性一般描述15

2 2测试系统的静态误差15

误差的分类15

单参数测试系统静态误差分析18

2.3测试系统的静态标定19

静态标定条件19

测试系统的静态特性19

2.4测试系统的主要静态性能指标及其计算20

测量范围20

量程20

静态灵敏度20

分辨力与分辨率21

漂移22

温漂22

线性度22

符合度24

迟滞25

重复性25

误差的合成27

计算实例28

思考题与习题30

第3章 测试系统的动态特性与数据处理32

3.1概述32

3.2动态无失真测试条件32

3.3测试系统动态特性方程34

微分方程34

传递函数35

状态方程35

3.4测试系统动态响应及动态性能指标36

测试系统时域动态性能指标37

测试系统频域动态性能指标43

3.5测试系统动态特性测试与动态模型建立49

测试系统动态标定49

由实验阶跃响应曲线获取系统传递函数的回归分析法50

由实验频率特性获取系统传递函数的回归分析法56

思考题与习题58

第4章 压力测量系统59

4.1概述59

压力的概念59

压力的单位59

压力测量系统的分类61

常用的压力弹性敏感元件61

4.2液柱式压力计和活塞式压力计63

液柱式压力计63

活塞式压力计65

4.3位移式压力测量装置65

电位计式压力传感器65

变磁阻式压力传感器66

电容式压力传感器66

位置反馈式压力测量系统70

4.4应变式压力传感器73

平膜片应变式压力传感器74

非粘贴式（张丝式）应变压力传感器76

4.5压阻式压力传感器77

4.6压电式压力传感器80

4.7力平衡式压力测量系统82

弹簧力反馈式压力测量系统83

磁电力平衡式压力传感器86

4.8谐振式压力传感器89

谐振弦式压力传感器89

振动筒式压力传感器91

谐振膜式压力传感器95

石英谐振梁式压力传感器96

硅谐振式压力微传感器98

4.9动态压力测量时的管道和容腔效应101

管道和容腔的无阻尼自振频率101

管道和容腔存在阻尼时的频率特性102

4.10压力测量装置的静、动态标定104

压力测量装置的静态标定104

压力测量装置的动态标定105

思考题与习题107

第5章 振动、加速度与冲击测量系统109

5.1振动测量原理、方案及运动特性分析109

概述109

振动测量原理109

振动测量方案110

测振传感器的运动特征分析112

5.2位移式测振传感器116

电位器式测振传感器116

其他常用的位移式测振传感器121

5.3磁电式测振（速度）传感器121

5.4应变式振动传感器123

5.5压阻式振动传感器125

5.6压电式振动加速度传感器126

5.7振动传感器的标定128

5.8冲击测量130

5.9线加速度的测量原理与力学基础130

线加速度传感器工作原理131

线加速度测量的力学基础132

线加速度传感器的设计原则135

5.10典型的线位移式加速度传感器137

简单摆式加速度传感器137

力平衡式加速度传感器140

5.11加速度传感器的静态标定144

利用重力加速度传感器进行稳态标定144

利用离心转台进行稳态标定144

思考题与习题145

第6章 温度测量147

6.1概述147

温度的概念147

温标147

温度计的标定与校正148

测温方法与测温仪器的分类149

6.2热电阻测温149

金属热电阻150

半导体热敏电阻152

热电阻测温电桥154

6.3半导体P-N结测温156

6.4热电偶测温157

热电效应157

热电偶的工作机理158

热电偶的基本定律159

热电偶的误差及补偿161

热电偶的组成、分类及特点164

6.5非接触式温度测量系统166

全辐射测温系统166

亮度式测温系统166

比色测温系统167

思考题与习题169

第7章 流量测量系统171

7.1概述171

7.2节流式流量计172

工作原理172

流量方程式172

取压方式175

节流式流量计的特点176

7.3涡轮流量计176

工作原理176

流量方程式176

涡轮流量计的特点178

7.4漩涡流量计178

卡门涡街式漩涡流量计178

旋进式漩涡流量计179

7.5电磁流量计180

工作原理180

电磁流量计的结构特点180

电磁流量计的特点181

7.6超声波流量计182

7.7质量流量测量183

间接测量质量流量183

热式质量流量计185

谐振式科里奥利直接质量流量计186

7.8流量标准与标定190

7.9油量计192

涡轮油量表192

电容式油量表192

超声波测量液面位置193

思考题与习题194

第8章 转速测量196

8.1接触式转速表196

离心式196

磁性式197

8.2测速发电机198

8.2.1直流测速发电机198

8.2.2交流测速发电机199

8.3数字式转速表199

8.4转速表的标定206

思考题与习题207

第9章 扭矩测量209

9.1扭矩传感器的变换原理209

应变式209

角位移式210

磁弹式211

差动变压器式212

9.2扭矩传感器的电源、信号传输方式213

思考题与习题214

第10章 空速管、迎角及总温测量216

10.1攻（迎）角测量216

真实攻（迎）角与局部攻（迎）角216

迎角传感器217

10.2总压管及其特性220

飞行Ma数的影响——速度特性220

迎角的影响——角度特性221

10.3静压管及其特性222

飞行Ma数的影响222

静压管的结构和攻（迎）角的影响224

安装位置的影响225

10.4总温测量228

高速气流温度测量的特点228

总温传感器230

思考题与习题233

第11章 飞行高度及升降速度测量234

11.1测量飞行高度的方法234

11.2气压测高的原理和方法236

国际标准大气及标准压高公式236

气压测高的原理方案241

气压式测高的误差241

气压式测高系统247

11.3高度偏差的测量253

11.4高度变化率（升降速度）的测量254

思考题与习题255

第12章 飞行速度测量256

12.1简述256

12.2地速的测量257

线加速度积分法257

多普勒效应法258

12.3空速测量的理论基础259

空气流速小于声速时259

空气流速大于声速时264

12.4真空速测量265

真空速测量原理265

典型的真空速测量系统268

12.5指示空速测量269

12.6 Ma数测量271

Ma数测量原理271

Ma数测量系统的组成原理272

思考题与习题273

第13章 姿态测量275

13.1概述275

13.2机电型框架陀螺仪275

概述275

两自由度陀螺仪特性276

单自由度陀螺仪特性282

陀螺稳定平台的基本原理289

13.3其他类型的陀螺仪290

挠性陀螺仪291

静电陀螺仪291

激光陀螺292

光纤陀螺295

半球谐振陀螺295

思考题与习题296

第14章 航向测量298

14.1航向及航线298

航向298

航线301

14.2磁罗盘及航向传感器302

磁罗盘302

陀螺罗盘304

陀螺磁罗盘306

罗盘系统308

思考题与习题310

第15章计算机测试系统311

15.1概述311

15.2计算机测试系统的自检与自校312

计算机测试系统的自检312

计算机测试系统的自校313

零点漂移的内部自动校准313

倍率偏移的内部自动校准315

15.3计算机测试系统中常用的数据处理方法317

数据的排序与搜索317

数据的平滑与滤波318

数据的插值与拟合322

15.4计算机测试系统的组成324

计算机测试系统的一般组成324

计算机测试系统的分类325

15.5电压（电流）测试系统的组成及举例328

电压（电流）测试系统的组成328

电压（电流）测试系统举例329

15.6时间（频率）测试系统的组成及举例335

时间（频率）测试系统的组成335

时间（频率）测试系统举例337

15.7航空综合测试系统举例341

大气数据系统341

组合导航系统347

思考题与习题351

第16章 电子综合显示系统352

16.1电子显示器件及其驱动电路352

阴极射线管（CRT）353

半导体发光二极管（LED）355

液晶显示器（LCD）357

场致显示器技术359

等离子显示器件360

有机电致发光显示技术（OLED）363

16.2电子综合显示技术364

图像和图形的产生技术364

影视图像与计算机图形的合成技术367

16.3航空测试系统中的电子综合显示系统369

飞行参数综合显示仪373

导航参数综合显示仪375

发动机指示与空勤告警显示仪376

飞行管理系统显示仪378

平视显示仪379

头盔显示器381

飞行仪表显示系统的发展趋势384

思考题与习题385

第17章 航空测试系统中的语音系统386

17.1语音系统的概述386

语音识别系统386

说话人识别系统387

语音合成系统387

17.2语音的辨识与分解388

语音识别的基本过程388

计算机语音识别原理和方法389

17.3计算机语音合成391

计算机语音合成的一般过程391

计算机语音合成的原理和方法391

17.4航空测试系统中的语音系统举例396

思考题与习题397