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目录 1

第一章 传感器原理 3

1.1 应变式传感器 3

1.1.1 应变片 3

一、电阻应变片的工作原理 3

6.3.5 全辐射式高温计 5

二、应变片的参数与特性 5

三、温度误差及其补偿 10

四、金属箔式应变片 15

五、半导体应变片 17

六、粘接剂 20

七、应变片的粘贴 22

1.1.2 ．力敏器件及固态压阻传感器 22

一、力敏器件 22

二、固态压阻传感器 23

1.1.3 应变式传感器及其应用 25

1.2 电感式及感应式传感器 30

1.2.1 电感式传感器 30

一、电感传感器的工作原理 30

二、电感传感器的特性 31

三、电感传感器的特点 36

1.2.2 电涡流式传感器 38

一、工作原理 38

二、影响传感器性能的因素 41

三、电涡流式传感器实例 42

1.2.3 感应式传感器 43

1.3 压电式传感器 44

1.3.1 压电效应及压电材料 44

1.3.2 压电式传感器 47

一、压电式加速度传感器 48

二、压电式压力传感器 49

1.3.3 压电传感器对测量线路的要求 49

1.3.4 压电式传感器的应用 52

一、外光电效应 53

二、光电管与光电倍增管 53

1.4.1 外光电效应与光电管 53

1.4 光电传感器 53

1.3.5 压电薄膜 53

一、光敏二极管及光敏三极管 56

1.4.2 光敏晶体管 56

二、光敏晶体管的特性 58

1.4.3 其它固态光敏器件 60

一、光电池 60

二、发光二极管 61

1.4.4 光学纤维 62

一、光学纤维的传光原理 62

二、光学纤维的主要特性 63

三、光纤位移传感器 64

四、光纤压力、振动传感器 65

1.4.5 光电器件的应用 66

1.5 角速度陀螺传感器 67

1.5.1 陀螺工作原理 67

1.5.2 微动同步器的工作原理 69

1.5.3 速度陀螺仪的特性 71

1.6 传感器的静态指标与动态特性 72

1.6.1 传感器的静态指标 72

一、灵敏度 72

二、线性度 73

三、迟滞 74

四、重复性 74

一、传感器的运动方程式 75

1.6.2 传感器的动态特性 75

二、传递函数与频率响应 77

三、一阶与二阶传感器的频率响应 78

四、一阶传感器及二阶传感器的阶跃输入响应 80

五、动态测量误差 83

第二章 基本测量电路 84

2.1 电桥的原理及特性 84

2.1.1 直流电桥的输出特性 84

一、电压输出特性 84

二、负载条件下的输出 86

三、电桥输出的非线性 87

2.1.2 电桥应用中测量臂的选择 88

2.1.3 交流电桥 89

一、电阻平衡装置 91

二、电容平衡装置 91

2.1.4 电桥的预调平衡 91

2.2 调制与解调 93

2.2.1 调幅器 93

2.2.2 环形相敏检波器 94

2.2.3 调频器电路 97

2.2.4 鉴频器 98

2.3 集成运算放大器的应用 99

2.3.1 直流放大器 101

2.3.2 有源滤波器 105

2.3.3 电荷放大器 108

2.3.4 幅度比较器 109

2.4 数模（A/D）与模数（A/D）转换 109

2.4.1 数字／模拟（A/D）转换器 110

2.4.2 模拟／数字（A/D）转换器 112

第三章 记录仪器 117

3.1 光线示波器 117

3.1.1 工作原理 117

3.1.2 光学系统 117

3.1.5 磁系统 118

3.1.3 记录纸传动系统 118

3.1.4 时标基准系统及控制系统 118

3.1.6 振子 119

3.2 磁带记录器 123

3.2.1 基本部件组成及功用 123

3.2.2 磁带记录器的记录方式 124

3.2.3 记录和重放过程 125

3.2.4 改善磁记录器性能的一些措施 127

3.2.5 磁带消磁 130

3.2.6 磁带记录器的主要性能术语 130

3.3 瞬态信号记录器 132

3.3.1 基本工作原理 132

3.3.3 TCCK-4000E瞬态记录器简介 133

3.3.2 BC-V型瞬态波形存储器简介 133

4.1 振动的一般理论 136

第四章 振动测量 136

4.2 测振传感器的类型及使用中的合理选择 143

4.2.1 接触式位移传感器 144

4.2.2 惯性式测振传感器 146

一、惯性式加速度计 146

二、惯性式位移计 149

4.2.3 伺服式测振传感器 150

4.2.4 瞬态振动测量及滤波 152

4.2.5 测振传感器使用安装上的某些问题 154

4.3 测振传感器的标定和某些参数的简易测定 157

4.3.1 传感器的动态标定及参数测定 157

4.3.2 测振传感器的静标定及ω0,ξ值的简易测定 160

4.4 振动测试分析中的其它问题 161

4.4.1 角振动的测量 161

4.4.2 用机械阻抗来分析结构的动态特性的测量问题 162

4.4.3 振动作为随机变量处理的情况 164

第五章 压力测量 166

5.1 测压系统 166

5.1.1 应变式压力测量系统 167

5.1.2 压电式压力测量系统 168

5.1.3 电感式压力测量系统 168

5.1.4 电容式压力测量系统 169

5.2 测压系统的静态标定与动态标定 169

5.2.1 静态标定 170

5.2.2 动态标定 171

一、激波管法 172

二、正弦压力发生器 177

三、落锤法 180

5.3 压力传感器的安装问题 181

5.3.1 直管无腔室管道系统 182

5.3.2 有空腔的传压管系统 182

5.4.1 燃气流压力场的测试 183

5.4 测压实例 183

5.3.3 非谐振传压管系统 183

5.4.2 冲击波压力场的测试 185

第六章 温度测量 187

6.1 概述 187

6.1.1 温度测量的重要性 187

6.1.2 对测温的要求 187

6.1.3 测温方法分类 188

6.2 热电偶 188

6.2.1 基本原理 189

6.2.2 热电偶的制作 192

6.2.3 测量线路及二次仪表 197

6.2.4 热电偶的标定 198

6.2.5 热电偶的动态特性 199

6.2.6 表面温度测量 202

6.2.7 火箭燃气射流温度测量 203

6.2.8 瞬态温度测量 207

6.3 辐射高温计 208

6.3.1 概述 208

6.3.2 辐射高温计的理论基础 208

6.3.3 光学高温计介绍 213

6.3.4 光电高温计 214

6.3.6 比色高温计 216

7.1 概述 222

第七章 速度测量 222

7.2 电子测时仪测速 223

7.3 利用多卜勒雷达测量弹丸飞行速度 227

第八章 遥测基本知识 229

81单通道遥测系统 229

8.1.1 直接调频（FM）系统 229

8.1.2 调频－调频（FM-FM）系统 230

8.1.3 调幅－调频（AM-FM）系统 231

8.2 多路传输遥测系统 231

8.2.1 频分制多路传输 231

8.2.2 时分制遥测系统 233

9.1.1 周期信号 238

第九章 信号处理 238

9.1 信号的分析 238

9.1.2 非周期信号 242

9.1.3 随机信号 249

9.2 信号的数字化处理 255

9.2.1 信号的采样及预处理 255

9.2.2 离散傅立叶变换 264

9.2.3 快速傅立叶变换（FFT） 270

9.2.4 微机在数据处理中的应用 276

主要参考资料 282