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目录 1

绪论 1

第1章　信号分析基础 6

1.1　信息与信号的基本知识 6

1.1.1　测试、信息和信号的定义 6

1.1.2　测试、信息处理的基本内容 7

1.1.3　测试、信息处理的发展概况 8

1.1.4　信息与信息技术 9

1.1.5　信息科学 10

1.1.6　信息技术 11

1.1.7　信息与信号 12

1.2　信号分类与描述 13

1.2.1　信号的分类 13

1.2.2　信号的描述 14

1.3　信号的特征 14

1.3.1　周期信号的特征 14

1.3.2　非周期信号的特征 20

1.3.3　随机信号的特征 34

习题 49

第2章　检测装置的基本特性 51

2.1 概述 51

2.1.1　对检测装置的基本要求 51

2.1.2　线性系统及其主要性质 52

2.2　检测装置的静态特性 53

2.3　检测装置的动态特性 55

2.3.1 传递函数 55

2.3.3　常见检测系统的传递函数和频率响应函数 56

2.3.2　频率响应函数 56

2.3.4　环节的串联和并联 59

2.4　不失真检测的条件 61

2.4.1　定义 61

2.4.2　检测装置的不失真测试的频率范围 61

2.5　负载效应 62

习题 63

3.1　传感器概述 64

3.1.1　传感器的作用 64

第3章　信息的获取与转换 64

3.1.2　传感器的组成及分类 65

3.1.3　传感器的发展动向 66

3.1.4　传感器的选用原则 67

3.2　电阻式传感器 69

3.2.1　电位器式传感器 70

3.2.2　电阻应变式传感器 71

3.3.1　工作原理 76

3.3　电容式传感器 76

3.3.2　测量电路 79

3.3.3　电容式传感器的应用 81

3.4　电感式传感器 82

3.4.1 自感型电感式传感器 82

3.4.2　互感型——差动变压器式电感传感器 85

3.4.3　电感传感器的应用 87

3.5　磁电式传感器 88

3.5.1　动圈式磁电传感器 88

3.5.2　磁阻式磁电传感器 89

3.5.3　磁电式传感器的应用及特点 90

3.6　磁敏传感器 91

3.6.1 霍尔器件 91

3.6.2　磁阻器件 92

3.6.3　磁敏传感器的应用 92

3.7　热敏传感器 94

3.7.1 热电偶 94

3.7.2　热电偶冷端的温度补偿 98

3.7.3　热电阻式 99

3.8.1　压电式传感器的工作原理 101

3.8　压电式传感器 101

3.8.2　压电材料及压电元件的结构 104

3.8.3　压电式传感器的测量电路 106

3.8.4　压电式传感器的应用 109

3.9　光电传感器 110

3.9.1　光电效应及分类 110

3.9.2　光电器件 111

3.9.3　光电传感器的应用 118

3.10　光纤与激光传感器 120

3.10.1　光纤传感器 120

3.10.2　激光传感器 123

3.11　其他类型传感器 131

3.11.1　超声波传感器 131

3.11.2　红外传感器 137

3.11.3　CCD传感器 142

3.11.4　生物传感器 144

3.11.5　智能型传感器 151

习题 153

4.1.1　直流电桥 155

4.1　电桥电路 155

第4章　信号的变换 155

4.1.2　交流电桥 160

4.1.3　带感应耦合臂的电桥 162

4.2　信号的调制与解调 163

4.2.1　调幅及其解调 164

4.2.2　调频及其解调 168

4.3　滤波器 172

4.3.1 概述 172

4.3.2　理想滤波器与实际滤波器 174

4.3.3　RC模拟式滤波器分析 177

4.4　模数转换原理 180

4.4.1　模数转换基本过程 181

4.4.2　常用A/D转换器转换原理 183

4.4.3　A/D转换器主要技术指标 185

习题 186

5.1　模拟信号的处理 188

5.1.1　均值、均方值、均方根值的测量 188

第5章　信号处理基础 188

5.1.2　概率密度函数的分析 189

5.1.3　相关函数分析 190

5.1.4　功率谱密度分析 192

5.2　数字信号的处理 192

5.2.1　信号数字化中出现的问题 193

5.2.2　离散傅里叶变换及其快速算法 197

习题 200

第6章　信号的记录 201

6.1　笔式记录仪 201

6.2　光线示波器 203

6.3.1　结构与工作原理 205

6.3　磁带记录仪 205

6.3.2　记录方式 206

习题 207

第7章　典型非电量的测量方法 208

7.1　应力的测量 208

7.1.1 主应力方向已知时的应力测量 208

7.1.2　主应力方向未知时的应力测量 215

7.2.1 振动测量的作用和类别 216

7.2　振动的测量 216

7.2.2　振动量的测量方法 217

7.2.3　激振信号与激振器 219

7.3　传动扭矩的测量 222

7.3.1 由扭矩应变来测量扭矩 222

7.3.2　利用转轴的扭转变形来测量扭矩 224

7.3.3　遥测扭矩法简介 225

7.4　位移的测量 226

7.5.1　压力测量弹性元件 231

7.5　压力的测量 231

7.5.2　常见的压力传感器 234

7.6　噪声的测量 238

7.6.1　常用的噪声测量仪器 238

7.6.2　噪声的测试方法 241

7.7　速度的测量 243

7.7.1　速度测量的方法和分类 243

7.7.2　常见的速度测量装置 245

习题 251

8.1 概述 252

第8章　计算机辅助测试 252

8.2　计算机检测系统的组成 253

8.2.1　信号输入通道的基本组成 253

8.2.2　多通道输入电路常用的结构形式 255

8.2.3　数据输出通道的组成及常用输出电路的结构形式 257

8.2.4　主计算机的性能分析 258

8.3　计算机检测系统的应用 259

习题 260

参考文献 262