机械工程测试技术PDF电子书下载

第1章 绪言 1

1.1测试技术的重要性 1

1.2测试技术的任务 1

1.3测试技术的内容 2

1.4课程性质和要求 3

第2章 测试信号的描述 4

2.1信号、分类及其描述方法 4

2.1.1信号的定义 4

2.1.2信号的分类 4

2.1.3信号的描述方法 6

2.2周期信号的频域描述 6

2.2.1傅里叶级数的三角函数展开式及周期信号的频谱 6

2.2.2傅里叶级数的复指数函数形式 9

2.2.3周期信号的强度 10

2.3非周期信号的频域描述 10

2.3.1傅里叶变换 11

2.3.2非周期信号的频谱 12

2.3.3典型信号的频谱 16

2.4随机信号的描述 21

2.4.1概述 21

2.4.2随机信号统计特征参量 22

习题 24

第3章 测试信号的分析与处理 26

3.1相关分析及应用 26

3.1.1相关与相关系数 26

3.1.2自相关函数 27

3.1.3互相关函数 29

3.1.4相关函数的估计及应用 31

3.2功率谱分析及应用 32

3.2.1自功率谱密度函数 32

3.2.2互功率谱密度函数 34

3.2.3功率谱估计及应用 36

3.3数字信号的分析与处理基础 37

3.3.1数字信号处理的基本过程 37

3.3.2时域采样及采样定理 38

3.3.3量化及量化误差 40

3.3.4信号的截断、能量泄漏及窗函数 40

3.3.5频域采样及栅栏效应 43

3.4离散傅里叶变换 44

习题 47

第4章 测试系统的基本特性 48

4.1概述 48

4.1.1测试系统的基本要求 48

4.1.2线性系统 49

4.2测试系统的静态特性 51

4.2.1精度 51

4.2.2线性度 52

4.2.3灵敏度 52

4.2.4分辨率和分辨力 53

4.2.5回程误差 53

4.3测试系统的动态特性 53

4.3.1传递函数 53

4.3.2频率响应函数 54

4.3.3单位脉冲响应函数 55

4.3.4一阶系统的特性 55

4.3.5二阶系统的特性 57

4.4测试系统的动态响应 59

4.4.1系统对任意输入的响应 59

4.4.2系统对单位阶跃信号的响应 60

4.5不失真测试的条件 61

4.6负载效应 62

4.6.1概述 62

4.6.2减轻负载效应的措施 64

4.6.3环节的连接 64

习题 65

第5章 常用机械量测量的传感器 66

5.1概述 66

5.2机械振动传感器 67

5.2.1电涡流式传感器 67

5.2.2电容式传感器 68

5.2.3电动式振动传感器 70

5.2.4压电式振动传感器 71

5.2.5其他振动传感器 74

5.3温度信号传感器 75

5.3.1热电式温度传感器 75

5.3.2电阻式温度传感器 77

5.3.3半导体热敏电阻 80

5.4力信号传感器 81

5.4.1电阻应变式传感器 81

5.4.2压电式力传感器 83

5.4.3压磁式传感器 85

5.5光信号传感器 86

5.5.1光致电压传感器 86

5.5.2光敏二极管 87

5.6图像传感器 87

习题 88

第6章 测试信号的调理及其记录 89

6.1概述 89

6.2电桥 89

6.2.1直流电桥 89

6.2.2交流电桥 91

6.3滤波器 93

6.3.1滤波器的分类 93

6.3.2理想滤波器特性 94

6.3.3实际滤波器特性 96

6.4调制与解调 99

6.4.1调幅及其解调 99

6.4.2调频及其解调 103

6.5信号的显示、记录与存储 105

6.5.1信号的指示显示、记录与存储装置分类 105

6.5.2信号指示显示装置 105

6.5.3信号的记录装置 106

6.5.4信号的存储装置 107

习题 108

第7章 机械振动的测试 109

7.1概述 109

7.2机械振动的基本形式 109

7.3机械振动测试的基本参数 112

7.3.1幅值 112

7.3.2频率 113

7.3.3相位 113

7.4机械振动测试系统及其拾振器 113

7.4.1机械振动测试系统 113

7.4.2振动传感器 113

7.5振动的激励方式与激振器 114

7.5.1振动激励方式 114

7.5.2激振器 117

7.6振动分析仪 121

7.7.机械振动系统的参数的识别 124

7.7.1自由振动法 124

7.7.2共振频率法 125

7.8测振装置的校准 126

习题 127

第8章 流量的测量 128

8.1概述 128

8.2差压式流量计 128

8.3转子流量计 130

8.4靶式流量计 131

8.5涡轮流量计 132

8.6容积式流量计 133

8.7涡街流量计 135

8.8电磁流量计 136

8.9超声波流量计 136

8.10相关流量计 137

8.11质量流量检测方法 138

8.12流量计的定度 139

习题 141

第9章 大型旋转机械远程状态监测网络系统 142

9.1分布式远程状态监测网络系统概述 142

9.2监测信号的预处理 144

9.2.1振动信号预处理电路 144

9.2.2温度信号预处理电路 147

9.3整周期采样 149

9.3.1键相信号的获取 149

9.3.2键相信号处理电路 150

9.4快变信号采集系统设计 152

9.4.1A／D转换芯片选择 152

9.4.2快变信号采集系统方案设计 154

9.4.3快变信号采集系统电路 155

9.5慢变信号采集系统设计 157

9.5.1慢变信号采集系统方案设计 157

9.5.2慢变信号采集系统部分电路设计 158

9.6系统远程数据通信 159

9.7远程状态监测和信号分析系统功能 160

9.8大型旋转机械质量偏心故障振动实验与分析 162

参考文献 165