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第1章 绪论1

1.1　课程内容1

1.2　本课程的特点及任务要求2

第2章　常用传感器4

2.1　概述4

2.2　能量控制型传感器5

2.2.1　电阻式传感器5

2.2.2　电容式传感器13

2.2.3　电感式传感器18

2.3　能量转换型传感器23

2.3.1　压电式传感器23

2.3.2　磁电式传感器28

2.3.3　热电偶传感器29

2.3.4　热电阻温度传感器32

2.4　磁敏传感器37

2.4.1　霍尔式传感器37

2.4.2　磁敏电阻传感器39

2.5　光敏传感器40

2.5.1　光电式传感器40

2.5.2　色敏传感器42

2.5.3　CCD图像传感器42

2.5.4　红外热释电式光敏传感器43

2.6　湿、气敏传感器43

2.6.1　湿敏传感器43

2.6.2　气敏传感器44

2.7.1　光纤传感器45

2.7　其它传感器45

2.7.2　光栅传感器47

2.7.3　感应同步器49

2.7.4　生物传感器51

2.7.5　离子敏传感器52

2.7.6　集成传感器及智能传感器53

练习与思考54

第3章　测试系统的特性56

3.1　概述56

3.1.1　测试系统的基本要求56

3.1.2　线性系统及其主要性质57

3.2　测试系统的静态特性58

3.2.1　测试系统的误差与精度58

3.2.2　测试系统的静态特性参数60

3.3　测试系统的动态特性63

3.3.1 传递函数63

3.3.2　频率特性64

3.3.3　瞬态响应70

3.3.4　动态特性参数的测定76

3.3.5　实现不失真测试的条件80

3.3.6　负载效应81

练习与思考85

第4章　信号调理电路87

4.1　测量电桥87

4.1.1 直流电桥87

4.1.2　交流电桥91

4.1.3　带感应耦合臂的电桥93

4.2　调制与解调94

4.2.1　调幅及解调95

4.2.2　调频及解调99

4.3　滤波器101

4.3.1　概述101

4.3.2　理想滤波器102

4.3.3　实际滤波器104

4.3.4　MATLAB在滤波器分析中的应用实例110

练习与思考111

第5章　信号分析与处理113

5.1 概述113

5.1.1　信号的概念和分类113

5.1.2　信号的时域分析和频域分析114

5.2.2　傅里叶级数的三角函数展开115

5.2.1　周期信号的定义115

5.2　周期信号及其频谱115

5.2.3　周期信号的频谱116

5.2.4　复数形式的傅里叶级数118

5.3　非周期信号及其频谱122

5.3.1　傅里叶积分122

5.3.2　傅里叶变换与非周期信号的频谱123

5.3.3　傅里叶变换的性质126

5.3.4　几种特殊信号的频谱127

5.4　数字信号分析与处理131

5.4.1　信号的数字化131

5.4.2　离散傅里叶变换（DFT）133

5.4.3　数字化分析处理中的问题135

5.4.4　快速傅里叶变换（FFT）139

5.5.1　基本概念141

5.5　随机信号分析与处理141

5.5.2　各态历经随机过程的统计参数142

5.5.3　相关分析144

5.5.4　功率谱分析149

5.6　虚拟测试系统中的信号处理模块151

5.6.1　虚拟仪器概述151

5.6.2　LabVIEW简介152

5.6.3　LabVIEW应用程序的构成153

5.6.4　LabVIEW中的信号分析与处理工具箱154

练习与思考159

第6章　测试技术在工程中的应用161

6.1　测试系统中的抗干扰问题161

6.1.1　电磁干扰161

6.1.2　屏蔽、接地、隔离、布线与灭弧技术163

6.1.3　电源干扰的抑制168

6.1.4　软件干扰抑制技术170

6.2　测试系统的标定171

6.2.1　概述171

6.2.2　力、应力和压力测试系统的标定172

6.2.3　温度测试系统的标定175

6.3　机械振动的测量176

6.3.1　振动的概述176

6.3.2　单自由度系统的受迫振动179

6.3.3　振动的激励及激振器183

6.3.4　振动的测量189

6.3.5　测振系统的校准193

练习与思考196

参考文献198