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第1章　绪论1

1.1 测试的基本概念及重要意义1

1.1.1 测试的基本概念1

1.1.2　测试的重要意义1

1.2　测试系统的基本组成与发展2

1.2.1 测试系统的基本组成2

1.2.2 测试技术的发展3

1.3　测量方法及其分类4

1.4　测量的前提与标准5

1.5　本课程的学习要求6

习题7

第2章　测试信号分析与处理8

2.1　信号概述8

2.1.1 信号的定义8

2.1.2 信号的分类9

2.1.3 几种典型信号11

2.1.4　信号的运算14

2.1.5　冲激函数及其重要性质17

2.1.6 噪声20

2.2　连续时间傅里叶变换21

2.2.1 周期信号的傅里叶级数21

2.2.2　周期信号的功率特性和均方逼近30

2.2.3 非周期信号的傅里叶变换32

2.2.4　典型非周期信号的频谱40

2.2.5 周期信号的傅里叶变换42

2.2.6 傅里叶级数和傅里叶变换分析的比较45

2.3　数字信号处理基础45

2.3.1 连续时间信号的采样46

2.3.2　量化和量化误差50

2.3.3 截断、泄漏与窗函数52

2.3.4　离散傅里叶变换55

2.3.5 快速傅里叶变换59

2.3.6 DFT应用中的几个问题63

2.4　信号分析与处理的基本方法66

2.4.1 信号的预处理66

2.4.2 信号的幅域分析69

2.4.3 信号的时域分析76

2.4.4　信号的频域分析84

2.4.5 三维谱阵图分析90

2.4.6　细化谱分析91

习题93

第3章　测试系统特性分析95

3.1　测试系统及其重要性质95

3.2　测试系统的静态特性97

3.3　测试系统的动态特性99

3.3.1 动态特性的描述方法99

3.3.2　典型系统动态特性分析102

3.4　测试系统对典型激励的响应105

3.4.1 测试系统对单位脉冲输入的响应105

3.4.2　测试系统对单位阶跃输入的响应106

3.4.3 测试系统对正弦输入的响应107

3.4.4　测试系统对任意输入的响应108

3.5　测试系统动态特性参数的测定108

3.5.1 阶跃响应法109

3.5.2　频率响应法110

3.6　测试环节之间的连接与负载效应111

3.6.1 测试环节之间的基本连接112

3.6.2 复杂测试系统的分解113

3.6.3 负载效应113

3.7　实现不失真测试的条件113

3.8　测量误差115

3.8.1 误差的概念115

3.8.2　误差的来源115

3.8.3 误差的分类116

3.8.4　表征测量结果质量的指标117

习题118

第4章　测试常用传感器119

4.1　传感器概述119

4.1.1 传感器的定义119

4.1.2　传感器的组成119

4.1.3　传感器的分类120

4.2　电阻式传感器120

4.2.1 工作原理121

4.2.2 电位器式传感器121

4.2.3　应变式传感器123

4.2.4　压阻式传感器126

4.3　电感式传感器127

4.3.1 自感式传感器127

4.3.2　互感式传感器130

4.3.3　压磁式传感器131

4.4　电容式传感器133

4.4.1 工作原理及类型133

4.4.2　极距变化型133

4.4.3　面积变化型135

4.4.4　介质变化型136

4.4.5　测量电路与应用138

4.5　压电式传感器139

4.5.1　压电效应139

4.5.2　压电材料140

4.5.3　等效电路141

4.5.4　压电元件的连接142

4.6　磁电式传感器143

4.6.1 磁电感应式传感器143

4.6.2　霍耳传感器145

4.6.3　磁阻效应传感器147

4.7　光电式传感器147

4.7.1 外光电效应及器件147

4.7.2 内光电效应及器件148

4.7.3 光生伏特效应及器件150

4.7.4　光电传感器的工作方式和应用150

4.8　热电式传感器151

4.8.1　热电偶151

4.8.2　热敏电阻153

4.9　其他传感器154

4.9.1 半导体式物性传感器154

4.9.2　光纤传感器155

4.9.3　微型传感器155

4.10　传感器的选用原则155

习题157

第5章　信号的调理与记录158

5.1 电桥158

5.1.1　直流电桥158

5.1.2　交流电桥160

5.1.3 变压器式电桥162

5.2　信号的放大与隔离162

5.2.1 基本放大器163

5.2.2　测量放大器165

5.2.3 隔离放大器165

5.2.4　程控放大器166

5.3　调制与解调166

5.3.1 幅值调制与解调167

5.3.2 频率调制与解调171

5.4　滤波器173

5.4.1 滤波器的分类173

5.4.2　理想滤波器与实际滤波器174

5.4.3　无源滤波器与有源滤波器177

5.4.4　恒带宽滤波器和恒带宽比滤波器179

5.4.5　数字滤波器182

5.5　信号的显示与记录182

5.5.1 信号的显示182

5.5.2　信号的记录183

习题184

第6章　计算机测试技术186

6.1　计算机测试系统的组成186

6.1.1 多路模拟开关187

6.1.2　采样保持188

6.1.3　D/A转换技术188

6.1.4　A/D转换技术190

6.2　数据采集装置及其选择191

6.2.1 数据采集装置的基本类型191

6.2.2 多路采集装置的通道设计方案192

6.2.3 数据采集装置的选用193

6.3　测试仪器总线与接口技术194

6.3.1 接口和总线及其标准化194

6.3.2 测试仪器内部总线195

6.3.3 测试系统外部接口总线198

6.3.4　现场总线技术202

6.4　虚拟仪器系统204

6.4.1 虚拟仪器的出现与特点204

6.4.2 虚拟仪器的构成206

6.4.3 LabVIEW虚拟仪器开发平台207

6.4.4　虚拟仪器的发展趋势210

6.5　网络化测试技术与仪器210

6.5.1 网络化仪器的特点与发展210

6.5.2 网络化测试系统的结构与实现211

6.5.3 网络化测控系统的应用212

习题212

第7章　振动的测量213

7.1　振动的基础知识213

7.1.1 振动类型及其表征参数213

7.1.2 单自由度系统的受迫振动214

7.2　电测法测振及其系统组成219

7.3　振动的激励与激振器220

7.3.1 振动的激励220

7.3.2　激励器222

7.4　测振传感器及其分类225

7.4.1 测振传感器的分类225

7.4.2 常用测振传感器226

7.5　测振装置的校准230

习题231

第8章　噪声的测量232

8.1　噪声测量的基础232

8.1.1 噪声测量的主要物理参数232

8.1.2 多噪声源分贝的运算233

8.2　噪声的分析方法与评价235

8.2.1 噪声的频谱分析235

8.2.2 噪声的评价236

8.3　噪声测量仪器238

8.3.1 传声器238

8.3.2　声级计239

8.4　噪声测量及其应用241

8.4.1 噪声测量的方法241

8.4.2　噪声测量应注意的问题243

8.4.3 噪声测量的应用244

习题245

参考文献246