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绪论 1

0.1 测试技术的基本概念和作用 1

0.2 测试方法和测试系统的组成 3

0.2.1 测试方法 3

0.2.2 测试系统的组成 4

0.3 测试技术的发展 5

第1章 测试装置的基本特性 7

1.1 线性系统及其主要性质 7

1.2 测试装置的静态特性 8

1.2.1 灵敏度 8

1.2.2 线性度 9

1.2.3 回程误差 10

1.2.4 测量范围和量程 10

1.2.5 分辨力和分辨率 10

1.3 测试装置的动态特性 10

1.3.1 传递函数 11

1.3.2 频率响应函数 11

1.3.3 一阶、二阶系统的频率响应函数 12

1.4 实现不失真测试的条件 16

1.5 负载效应 18

1.5.1 负载效应 18

1.5.2 减轻负载效应的措施 18

1.6 测试系统的干扰和抗干扰 19

1.6.1 干扰的类型 19

1.6.2 抗干扰的方法 20

思考与练习 23

第2章 传感器基础 25

2.1 传感器的作用 25

2.2 传感器的分类与组成 25

2.2.1 传感器的分类 25

2.2.2 传感器的组成 27

2.3 传感器的标定与校准 27

2.3.1 概述 27

2.3.2 传感器的静态标定 28

2.3.3 传感器的动态标定 28

2.3.4 传感器的校准 29

2.4 传感器的选用 29

2.4.1 性能指标 29

2.4.2 测试方法 31

2.4.3 使用环境条件 31

2.4.4 其他 31

思考与练习 33

第3章 应变、力和扭矩的测试 35

3.1 应变的测试 35

3.1.1 电阻应变片的工作原理 35

3.1.2 测量电路——电桥 38

3.1.3 应变片的选择 44

3.1.4 应变片的粘贴 44

3.1.5 试件上的布片与接桥 45

3.1.6 提高应变测试精度的措施 46

3.2 力的测试 47

3.2.1 测力传感器 47

3.2.2 测力装置 51

3.2.3 称重及电子称重装置 55

3.3 扭矩的测试 59

3.3.1 扭矩及其测试方法 59

3.3.2 扭矩测试装置 60

思考与练习 65

第4章 位移、位置和物位的测试 67

4.1 常用位移传感器 67

4.1.1 电感式传感器 67

4.1.2 电容式传感器 78

4.1.3 应变式位移传感器 83

4.2 位移的测试 84

4.2.1 电容式测厚仪 84

4.2.2 电感式轮廓仪 85

4.2.3 电感式滚柱直径分选装置 85

4.2.4 电感式仿形机床 86

4.2.5 超声波测厚仪 87

4.2.6 电容式振动计 87

4.3 位置的测试 88

4.3.1 开关类传感器 88

4.3.2 开关类传感器应用实例 91

4.4 物位的测试 92

4.4.1 概述 92

4.4.2 压力法 93

4.4.3 浮力法 95

4.4.4 电容法 96

4.4.5 物位测试应用实例 97

思考与练习 99

第5章 机械振动的测试 101

5.1 概述 101

5.1.1 振动测试的意义 101

5.1.2 振动测试的内容 102

5.2 测振传感器 102

5.2.1 压电式加速度传感器 103

5.2.2 磁电式速度传感器 108

5.2.3 选择测振传感器的原则 110

5.3 振动的激振和激振器 111

5.3.1 振动的激振方法 111

5.3.2 激振器 112

5.4 振动测试实例 115

5.4.1 机械运行状态监测及故障诊断 115

5.4.2 玻璃破碎报警器 116

5.4.3 小轿车乘坐舒适性试验 117

5.4.4 机床空运转试验 117

5.4.5 固有频率和阻尼比的测定 119

5.4.6 机械阻抗的测试 121

思考与练习 126

第6章 速度和转速的测试 127

6.1 概述 127

6.2 速度的测试 127

6.2.1 速度的测试方法 127

6.2.2 多普勒测速 128

6.2.3 相关法测速 130

6.3 转速的测试 132

6.3.1 模拟式转速测试系统 133

6.3.2 数字式转速测试系统 135

6.3.3 转速测试传感器 136

6.3.4 同步式转速测试系统 144

思考与练习 145

第7章 压力和流量的测试 147

7.1 压力的定义、单位及表示方法 147

7.2 压力的测试 148

7.2.1 常用压力敏感元件 148

7.2.2 压力测试传感器 149

7.2.3 压力传感器的选用 155

7.3 流量的测试 155

7.3.1 流量的概念和测试方法 156

7.3.2 流量测试传感器 157

7.3.3 非接触式流量测试法 161

思考与练习 163

第8章 温度的测试 165

8.1 热电偶传感器 166

8.1.1 热电偶传感器的工作原理 167

8.1.2 热电偶的基本定律 167

8.1.3 热电偶的结构 169

8.1.4 热电偶的材料 170

8.1.5 热电偶的温度补偿 170

8.1.6 热电偶的应用 171

8.2 热电阻传感器 172

8.2.1 热电阻传感器的工作原理 172

8.2.2 金属热电阻 173

8.2.3 半导体热敏电阻 174

8.3 其他测温传感器 176

8.3.1 PN结温度传感器 176

8.3.2 集成温度传感器 177

8.3.3 红外线温度传感器 179

思考与练习 179

第9章 计算机测试系统 181

9.1 计算机测试系统概述 181

9.1.1 计算机测试系统的基本结构 181

9.1.2 接口技术简述 182

9.1.3 总线技术简述 182

9.2 虚拟仪器 183

9.2.1 虚拟仪器的概念 183

9.2.2 虚拟仪器的特点 184

9.2.3 虚拟仪器的形式 184

9.2.4 虚拟仪器的基本组成 185

9.2.5 Labview简介 185

9.2.6 Labview虚拟测试系统应用举例 186

参考文献 189

附录 191