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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 测量的基本方法及单位 2

1.2.1 测量的基本方法 2

1.2.2 测量单位 3

1.3 非电量测试系统的组成 4

1.4 测试技术的应用 6

1.5 测试系统与控制系统 7

1.5.1 系统、输入和输出 8

1.5.2 开环测试系统和闭环测试系统 8

1.5.3 反馈测试系统和反馈控制系统 8

1.6 测试技术的发展趋势 9

1.7 MATLAB软件概述 9

复习思考题 14

第2章 信号描述及分析 15

2.1 信号分类与描述 15

2.1.1 信号的概念 15

2.1.2 信号的分类 15

2.1.3 动态信号的分类 16

2.1.4 信号的描述 19

2.2 周期信号与离散频谱 20

2.2.1 周期信号的傅里叶级数三角函数形式 20

2.2.2 周期信号的傅里叶级数的复指数函数形式 23

2.2.3 周期信号三角函数形式与复指数函数形式傅里叶展开式之间的关系 26

2.2.4 周期信号的强度表述 28

2.3 非周期信号与连续频谱 29

2.3.1 傅里叶变换 29

2.3.2 傅里叶变换的主要性质 33

2.3.3 几种典型信号的频谱 38

2.4 随机信号 41

2.4.1 随机信号与样本函数 42

2.4.2 随机信号的主要特征参数 42

2.5 信号波形的MATLAB实现 44

2.5.1 连续阶跃信号的产生 44

2.5.2 连续指数信号的产生 44

2.5.3 连续正弦信号的产生 44

2.5.4 连续矩形脉冲信号的产生 45

2.5.5 连续周期矩形波信号的产生 45

2.5.6 连续抽样信号的产生 46

2.5.7 单位脉冲序列的产生 46

2.5.8 单位阶跃序列的产生 47

2.5.9 指数序列的产生 47

2.5.10 正弦序列的产生 48

2.5.11 离散周期矩形波序列的产生 48

2.5.12 白噪声序列的产生 48

复习思考题 49

第3章 测试系统的组成与基本特性 51

3.1 测试系统概念及基本要求 51

3.2 测试系统的基本特性 52

3.2.1 测试系统的输入与输出特性 52

3.2.2 测试系统的静态特性 54

3.3 测试系统的动态特性 57

3.3.1 传递函数 57

3.3.2 频率响应函数 59

3.3.3 脉冲响应函数 63

3.3.4 测试系统动态特性的测试 68

3.4 不失真测试 71

3.4.1 不失真测试的数学模型 71

3.4.2 实现不失真测试的条件 71

3.5 测试系统的负载效应和适配 73

3.6 MATLAB测试系统的分析 74

复习思考题 75

第4章 传感器 77

4.1 概述 77

4.1.1 传感器定义 77

4.1.2 传感器分类 78

4.1.3 传感器的选用原则 78

4.2 变（电）阻式传感器 79

4.2.1 变阻器（电位计）式位移传感器 79

4.2.2 电阻应变式传感器 80

4.3 电感式（位移）传感器 85

4.3.1 可变磁阻式（位移）传感器 85

4.3.2 涡流式（位移）传感器 87

4.3.3 差动变压器式传感器 88

4.4 电容式位移传感器 90

4.4.1 极距变化型电容传感器 90

4.4.2 面积变化型电容传感器 90

4.4.3 介质变化型电容传感器 91

4.4.4 电容传感器适配测量电路 92

4.5 压电式传感器 94

4.5.1 压电效应原理 94

4.5.2 压电式传感器及其等效电路 96

4.5.3 测量电路 97

4.6 磁电式传感器 99

4.6.1 动圈式传感器 99

4.6.2 磁阻式传感器 100

4.7 光电式传感器 100

4.7.1 光敏电阻 101

4.7.2 光电池与光敏晶体管 101

4.7.3 光电式转速传感器 102

4.8 MATLAB信号检测及处理 103

4.8.1 矩形函数的频域变换——辛格函数 103

4.8.2 矩形函数的卷积运算 104

复习思考题 105

第5章 测试信号的调理 106

5.1 信号的调理 106

5.1.1 直流电桥 106

5.1.2 交流电桥 110

5.2 信号的放大 113

5.2.1 直流放大器 114

5.2.2 交流放大器 116

5.3 调制与解调 116

5.3.1 调幅与解调 117

5.3.2 调频与鉴频 122

5.4 滤波器 124

5.4.1 概念与分类 124

5.4.2 理想滤波器 125

5.4.3 实际滤波器 126

5.4.4 常见滤波器 127

复习思考题 130

第6章 测试信号的数字处理 132

6.1 数字信号处理概述 132

6.2 数字信号转换器 132

6.2.1 数-模转换器（D/A转换器） 133

6.2.2 模-数转换器（A/D转换器） 135

6.3 采样定理 137

6.4 信号的截断与能量泄漏 138

6.4.1 信号的截断 138

6.4.2 能量的泄漏 138

6.5 离散傅里叶变换DFT 138

6.6 栅栏效应与窗函数 139

复习思考题 140

第7章 测试信号的显示记录与分析 141

7.1 测试信号的显示 141

7.2 测试信号的记录 142

7.3 测试信号的分析 143

7.3.1 信号的时域分析 143

7.3.2 信号频域分析 148

复习思考题 152

附录 153

练习题 153

练习题参考答案 165

参考文献 176