现代测试技术及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 绪论 1

1.1 现代测试技术的内容和任务 1

1.1.1 产品开发和性能试验 2

1.1.2 质量控制与生产监督 2

1.1.3 机械故障诊断 3

1.2 现代测试系统的组成 4

1.2.1 基本型测试系统结构 4

1.2.2 现代测试系统组成结构 5

1.2.3 测试应用软件平台 6

1.2.4 测试信号处理 8

1.3 现代测试技术的发展趋势 9

1.3.1 传感器的发展 10

1.3.2 测试手段的发展 11

1.3.3 测量信号处理的发展 12

1.3.4 开发平台的发展趋势 12

第2章 测试系统的特性 14

2.1 概述 14

2.1.2 线性系统及其主要性质 15

2.1.1 对测试系统的基本要求 15

2.2.1 静态特性的基本参数 16

2.2 测试系统的静态响应特性 16

2.2.2 静态特性的质量指标 17

2.3 测试系统的动态响应特性 19

2.3.1 连续系统的动态特性 19

2.3.2 离散系统的动态特性 22

2.3.3 测试系统的动态特性指标 23

2.3.4 测试环节的串联和并联 24

2.4.1 不失真测试装置的数学模型 25

2.4 实现不失真测量的条件 25

2.4.2 实现不失真测量的条件 26

2.4.3 负载效应 28

2.4.4 测量系统的抗干扰 29

2.5 测试系统特性的测定 32

2.5.1 静态特性的获得 32

2.5.2 测试系统动态特性测量方法 32

2.6 误差分析与测试数据处理 35

2.6.1 测量误差与误差传递 35

2.6.2 实验数据处理 38

2.7 典型测试系统的动态性能分析 39

2.7.1 压力测试系统动态性能分析 40

2.7.2 测力系统动态性能分析 44

第3章 现代传感器 51

3.1 概述 51

3.1.1 传感器及其分类 51

3.1.2 传感器的发展趋势 52

3.2.1 智能传感器的基本特点 53

3.2 智能传感器 53

3.2.2 多通道智能温度传感器 56

3.2.3 MAX1668型5通道精密智能温度传感器 58

3.2.4 数字式K型热电偶冷端温度补偿及转换器 61

3.2.5 网络化智能压力传感器的原理与应用 64

3.2.6 单片转速传感器的原理与应用 69

3.2.7 单片加速度传感器的原理与应用 74

3.3 微传感器 82

3.3.1 微传感器的特点 82

3.3.2 位移、速度和加速度传感器 82

3.4 人工神经网络智能气体传感器 88

3.5 压电式传感器 90

3.5.1 压电超声波传感器 91

3.5.2 PVDF压电传感器（宽频带测距传感器） 94

3.6 多传感器数据融合技术 98

第4章 总线技术及测量网络化 103

4.1 概述 103

4.2 测量总线 106

4.2.1 ISA与PCI总线 106

4.2.2 USB总线 109

4.2.3 1394总线 114

4.2.4 1284总线 120

4.2.5 PCMCIA总线 122

4.3 现场总线技术 124

4.3.1 简介 124

4.3.2 现场总线的几种类型 130

4.4 测控网络 133

4.4.1 简介 133

4.4.2 现场总线的网络拓扑结构 134

4.4.3 现场总线的数据通信模式 135

4.4.4 网络扩展与网络互联 137

4.4.5 测控网络应用 139

4.5 测量网络化 140

4.5.1 智能传感器的网络化 140

4.5.2 网络化虚拟仪器技术 141

4.5.3 因特网技术在仪器嵌入式系统中的应用 144

4.6 一种新的网络协议——蓝牙技术 146

4.6.1 蓝牙技术概述 146

4.6.2 蓝牙系统的组成 146

4.6.3 蓝牙技术中名词的解释 148

4.6.4 蓝牙的软件组成 149

4.6.5 蓝牙技术与未来的仪器仪表 150

第5章 虚拟测试仪器技术 151

5.1 概述 151

5.1.1 虚拟仪器的构成及特点 151

5.1.2 虚拟仪器的含义 154

5.1.3 虚拟仪器及测试的构建与系统构成 155

5.2.1 基于PC总线的虚拟仪器硬件 158

5.2.2 GPIB总线仪器 158

5.2 虚拟仪器的硬件构成 158

5.2.3 基于VXI总线的虚拟仪器 160

5.2.4 基于PXI总线的虚拟仪器 164

5.3 虚拟仪器中的软件 170

5.3.1 虚拟仪器中的控件 171

5.3.2 图形编程软件开发平台LabVIEW 174

5.3.3 LabWindows/CVI 176

5.4 虚拟仪器中的关键技术 178

5.4.1 虚拟仪器系统集成 178

5.4.2 虚拟仪器的总线技术 179

5.4.3 虚拟仪器软面板设计技术 180

5.4.4 虚拟仪器驱动程序设计 181

5.5 虚拟仪器的发展 183

5.5.1 虚拟仪器开发软件的发展 184

5.5.2 虚拟仪器测量及开发平台的发展 185

第6章 现代测试系统组建实例 189

6.1 航空发动机试验参数测量的特点及要求 189

6.1.1 航空发动机试验参数测量的特点 189

6.1.2 航空发动机试验对数据采集处理系统的要求 190

6.2.1 采样定理 195

6.2 采样及信号截取 195

6.2.2 信号的截断、能量泄漏及窗函数 198

6.3 某试车台架数据采集系统总体设计 202

6.4 基于PXI构成的发动机试车台架数据采集系统 206

6.4.1 PXI总线结构数据采集系统 207

6.4.2 数据网络发布及数据处理 211

6.5 可编程控制器构成的某启动机试车台测控系统 213

6.5.1 可编程控制器（PLC）简介 213

6.5.2 燃气涡轮启动机试车台测控系统 219

7.1.1 畸变测量系统要求 233

第7章 现代测试技术应用实例 233

7.1 VXI构成的畸变测量系统 233

7.1.2 畸变测量系统设备 235

7.1.3 进气总压畸变流场测试系统 238

7.2 某涡扇发动机进气总压畸变及稳定性试验研究 247

7.2.1 试验目的与方案 247

7.2.2 试验数据处理方法及结果分析 249

7.3 基于PC板卡的发动机试车参数检测系统 253

7.3.1 发动机试车检测系统的硬件设计 253

7.3.2 发动机试车检测系统软件设计 261

7.4 基于串口通信的发动机试车检测系统 265

7.4.1 422串行通信方式简介 265

7.4.2 发动机参数采集器的通信方式分析 273

第8章 基于CVI的测试信号分析及应用 278

8.1 信号分析概述 278

8.1.1 信号处理的发展过程 278

8.1.2 LabWindows/CVI信号高级分析库 280

8.2 基于CVI的联合时频分析 282

8.2.1 进行JTFA的必要性 282

8.2.2 联合时频分析算法 284

8.2.3 联合时频分析应用 291

8.3 基于CVI的小波分析 295

8.3.1 小波的基本原理 295

8.3.2 小波的算法 302

8.3.3 小波分析的应用 309

8.4 CVI信号分析函数说明 316

8.4.1 在CVI中的联合时频分析函数 317

8.4.2 在CVI中的小波分析函数 326

参考文献 336