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第1章 绪论1

1.1 测试技术概述1

1.2 测试系统的组成3

1.3 测试技术的发展趋势4

1.4 本书主要内容和学习要求7

习题与思考题7

第2章 传感器8

2.1 传感器概述8

2.1.1 传感器的组成与分类8

2.1.2 传感器的选择10

2.2 能量控制型传感器11

2.2.1 电阻式传感器11

2.2.2 电容式传感器18

2.2.3 电感式传感器22

2.3 能量转换型传感器29

2.3.1 压电式传感器29

2.3.2 磁电式传感器32

2.3.3 热电偶传感器34

2.4 光电传感器36

2.4.1 光电器件37

2.4.2 光纤传感器39

2.4.3 光栅传感器41

2.4.4 电荷耦合器件44

2.4.5 红外传感器45

2.5 半导体传感器46

2.5.1 霍尔传感器46

2.5.2 气敏传感器48

2.5.3 湿敏传感器48

2.6 项目设计实例49

习题与思考题51

项目设计52

第3章 信号转换与调理54

3.1 信号转换与放大54

3.1.1 信号转换54

3.1.2 信号放大64

3.2 测量电桥67

3.2.1 直流电桥68

3.2.2 交流电桥71

3.3 调制与解调72

3.3.1 调幅及其解调73

3.3.2 调频及其解调77

3.4 滤波器79

3.4.1 滤波器的分类79

3.4.2 滤波器的特性81

3.4.3 RC有源滤波器82

3.4.4 恒带宽滤波器与数字滤波器简介86

3.4.5 应用MATLAB设计和分析滤波器88

3.5 项目设计实例89

习题与思考题93

项目设计94

第4章 测试信号分析与处理95

4.1 概述95

4.1.1 信号的概念和分类95

4.1.2 信号分析96

4.2 信号的时域分析97

4.2.1 信号的运算97

4.2.2 信号的波形变换97

4.2.3 信号的时域统计参数98

4.2.4 相关分析100

4.3 信号的频域分析105

4.3.1 周期信号及其频谱105

4.3.2 非周期信号及其频谱111

4.3.3 功率谱分析118

4.4 数字信号分析与处理120

4.4.1 采样与采样定理120

4.4.2 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）122

4.4.3 FFT应用中的若干问题123

4.5 现代信号分析方法简介126

4.6 项目设计实例127

习题与思考题128

项目设计129

第5章 测试系统特性分析130

5.1 测试系统概述130

5.1.1 线性系统及其主要性质130

5.1.2 测量误差132

5.2 测试系统的标定133

5.3 测试系统的静态特性134

5.3.1 测试系统的静态数学模型135

5.3.2 测试系统的静态特性参数136

5.4 测试系统的动态特性139

5.4.1 测试系统的动态数学模型139

5.4.2 测试系统动态特性参数的测量145

5.4.3 实现不失真测量的条件149

5.4.4 负载效应150

5.5 测试系统的抗干扰设计152

5.5.1 电磁干扰152

5.5.2 屏蔽、接地与隔离设计153

5.5.3 电源干扰的抑制155

5.6 项目设计实例156

习题与思考题157

项目设计158

第6章 计算机测试系统159

6.1 计算机测试系统的组成159

6.2 微处理器及其选择161

6.3 嵌入式计算机测试系统163

6.3.1 微处理器163

6.3.2 数据采集系统166

6.3.3 软件设计169

6.4 虚拟仪器测试系统171

6.4.1 虚拟仪器概述171

6.4.2 信号调理器和数据采集卡172

6.4.3 软件开发平台175

6.4.4 LabVIEW中的信号分析与处理工具箱177

6.4.5 LabVIEW在滤波器设计和分析中的应用181

6.5 常用数据处理算法184

6.5.1 概述184

6.5.2 常用数据处理算法185

6.6 设计项目191

习题与思考题192

项目设计192

第7章 机械工程中常见量的测量194

7.1 力、扭矩测量194

7.1.1 拉压力传感器194

7.1.2 压力传感器198

7.1.3 扭矩传感器201

7.1.4 力、应力和压力测试系统的标定206

7.2 位置、位移等的测量208

7.2.1 限位开关208

7.2.2 接近开关208

7.2.3 物位传感器209

7.2.4 位移传感器210

7.3 温度测量217

7.3.1 温度测量方法217

7.3.2 温度传感器分类218

7.3.3 常见温度传感器219

7.3.4 温度传感器的选择221

7.3.5 温度传感器的应用221

7.3.6 温度测量系统的标定222

7.4 振动量的测量223

7.4.1 概述223

7.4.2 振动测量方法224

7.4.3 振动量的测量系统226

7.4.4 常见的振动传感器228

7.4.5 加速度传感器的选择232

7.4.6 振动测量的应用233

7.5 项目设计实例234

习题与思考题235

项目设计236

第8章 机械设备故障诊断技术237

8.1 概述237

8.1.1 机械故障诊断的内容238

8.1.2 机械故障诊断技术239

8.2 声发射诊断技术242

8.2.1 声发射原理242

8.2.2 声发射技术242

8.2.3 声发射信号的处理方法243

8.2.4 声发射检测仪器246

8.3 滚动轴承的故障诊断247

8.3.1 滚动轴承故障的检测方法247

8.3.2 滚动轴承故障的振动诊断247

8.3.3 滚动轴承故障的声发射诊断252

8.4 项目设计实例253

习题与思考题255

项目设计255

参考文献256