机械工程测试技术基础.pdf

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书籍描述

内容简介
本教材依据现代机械工程领域测试技术的发展,总结多年的教学实践经验,将测试技术与工程技术实践相结合,在书中介绍了机械工程测试技术的基本知识、基本理论、基本方法、最新发展及实际应用。全书内容包括绪论、信号及其描述、测试装置的基本特性、常用传感器、信号的中间变换与记录、信号分析与处理、现代测试系统、振动的测试,以及典型测试系统设计案例。 本书可作为高等工科院校相关专业的教学用书,也可供有关技术人员参考。

目录
第一章绪论1
第一节概述1
一、测试与信息1
二、测试技术的内容与作用1
三、测试技术的发展2
第二节测量方法和测量误差2
一、测量方法2
二、测量误差3
第三节测量系统和控制系统4
一、系统、输入和输出4
二、开环测量系统和闭环测量系统5
三、反馈测量系统和反馈控制系统5
第四节动态测试的特点和研究方法6
习题6

第二章信号及其描述7
第一节概述7
一、信号与信息7
二、信号的分类7
三、信号的描述8
第二节周期信号与离散频谱9
一、周期信号的傅里叶三角函数展开式9
二、周期信号的傅里叶级数的复指数函数展开式11
三、周期信号的强度表述13
第三节非周期信号与连续频谱14
一、傅里叶变换15
二、傅里叶变换的主要性质16
三、几种典型信号的频谱20
第四节随机信号23
一、简介23
二、随机信号的主要特征参数23
习题25

第三章测试装置的基本特性27
第一节概述27
第二节测试装置的基本特性28
一、线性系统及其主要性质28
二、测试装置的静态特性29
三、测试装置的动态特性31
第三节实现不失真测试的条件37
第四节测试装置动态特性的测试38
一、频率响应法38
二、阶跃响应法39
第五节测试装置的负载效应和适配41
一、负载效应41
二、测试装置与被测信号的适配42
习题42

第四章常用传感器44
第一节概述44
一、传感器的作用及分类44
二、传感器的发展趋势46
第二节机械式传感器46
第三节电阻式传感器48
一、变阻器式传感器48
二、电阻应变式传感器49
第四节电感式传感器52
一、可变磁阻式传感器52
二、涡流式传感器53
三、差动变压器式传感器56
第五节电容式传感器57
一、极距变化型电容传感器57
二、面积变化型电容传感器58
三、介质变化型电容传感器59
四、两种测量电路60
第六节压电式传感器63
一、压电效应63
二、压电式传感器及其等效电路64
三、测量电路66
第七节磁电式传感器67
一、动圈式磁电传感器67
二、磁阻式传感器68
第八节光电式传感器69
一、光敏元件69
二、光电式传感器70
第九节其他类型的传感器73
一、霍尔传感器73
二、热敏电阻74
三、气敏电阻75
四、超声波探头75
五、光导纤维传感器76
六、固态图像传感器77
第十节传感器的选用原则78
一、灵敏度78
二、响应特性79
三、线性范围79
四、可靠性79
五、精确度79
六、测量方法79
七、其他80
习题80

第五章信号的中间变换与记录82
第一节概述82
第二节电桥82
一、直流电桥82
二、交流电桥84
第三节调制与解调86
一、调幅与解调86
二、调频与解调90
第四节滤波器91
一、滤波器特性及描述92
二、实际滤波器的应用96
第五节模拟数字转换器99
一、数模转换器99
二、模数转换器100
第六节信号的显示与记录104
一、信号的显示104
二、信号的记录106
习题106

第六章信号分析与处理108
第一节概述108
第二节信号的时域分析108
一、时域分解108
二、时域相关分析110
第三节信号的频域分析114
一、自功率谱密度函数和互功率谱密度函数114
二、应用举例115
第四节数字信号分析初步117
一、数字信号处理的一般步骤117
二、时域采样、混叠和采样定理118
三、截断、泄漏和窗函数120
四、离散傅里叶变换122
五、快速傅里叶变换和数字滤波简介123
六、时频分析简介124
习题125

第七章现代测试系统126
第一节概述126
第二节计算机测试系统126
第三节智能仪器128
一、智能仪器的组成128
二、智能仪器的特点129
第四节虚拟仪器130
一、虚拟仪器的特点130
二、虚拟仪器的构成方法131
三、虚拟仪器的软件实现131
四、LabVIEW虚拟温度计创建示例132
习题133

第八章振动的测试134
第一节概述134
一、振动量的测试134
二、振动系统特性的测试135
第二节振动测试系统的组成与激励135
一、振动测试系统的组成135
二、振动的激励136
第三节激振器139
一、电动式激振器139
二、电磁式激振器140
三、电液式激振器141
第四节振动的测试方法及测振传感器141
一、磁电式速度计142
二、压电式加速度计143
三、阻抗头144
第五节振动的分析方法与仪器144
一、基于带通滤波器的频谱分析仪145
二、利用相关滤波的振动分析仪146
三、跟踪滤波器147

第九章典型测试系统设计案例149
第一节微机动态检重秤测试系统设计149
一、测试系统任务149
二、测试系统方案150
三、测试系统软件设计153
四、检重秤系统试验153
第二节锂锰扣式电池厚度自动测量系统设计155
一、测试任务155
二、测试系统方案155
三、测试系统设计156

参考文献161

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