测试技术及其工程应用PDF电子书下载

第1章 测试技术概论 1

1.1 测试技术的基本概念 1

1.1.1 测试的基本含义 1

1.1.2 测试系统的一般组成 1

1.1.3 测量方法 2

1.1.4 测量误差与测试系统不确定度 3

1.2 测试系统的基本特性 5

1.2.1 测试系统的数学描述 5

1.2.2 测试系统的静态特性 8

1.2.3 测试系统的动态特性 10

1.3 测试系统组成中应考虑的因素 16

1.3.1 测试系统的组成步骤 16

1.3.2 测试系统的负载效应及其减轻措施 17

1.3.3 测试系统的干扰和抗干扰 17

1.4 测试技术的发展 19

1.4.1 传感器技术的发展 19

1.4.2 计算机测试技术的发展 20

思考题与习题 22

第2章 常用传感器 24

2.1 传感器分类 24

2.2 参数型传感器 24

2.2.1 电阻式传感器 24

2.2.2 电容式传感器 27

2.2.3 电感式传感器 29

2.3 发电型传感器 32

2.3.1 压电式传感器 32

2.3.2 磁电式传感器 41

2.3.3 热电式传感器 44

2.4 其他传感器 52

2.4.1 光电式传感器 52

2.4.2 光纤式传感器 63

2.4.3 激光式传感器 64

2.4.4 智能传感器 66

2.5 传感器的选用原则 71

思考题与习题 72

第3章 信号调理与记录 73

3.1 电桥 73

3.1.1 直流电桥 73

3.1.2 交流电桥 76

3.2 调制与解调 78

3.2.1 概述 78

3.2.2 调幅与解调 78

3.2.3 调频与解调 82

3.3 滤波器 85

3.3.1 滤波器的分类 85

3.3.2 滤波器的性能 86

3.3.3 RC滤波器的基本特性 87

3.3.4 实际带通滤波器的形式 89

3.4 信号的显示、记录与存储 90

3.4.1 信号显示、记录与存储装置的分类 90

3.4.2 信号显示装置 90

3.4.3 信号记录装置 92

3.4.4 信号存储装置 93

思考题与习题 93

第4章 信号分析与处理 95

4.1 信号分类 95

4.1.1 确定性信号与非确定性信号 95

4.1.2 连续信号与离散信号 96

4.1.3 能量信号与功率信号 97

4.2 周期信号与离散频谱 97

4.2.1 傅里叶级数的三角函数展开 97

4.2.2 周期函数的奇偶特性 99

4.2.3 傅里叶级数的复指数函数展开 100

4.2.4 周期信号的强度表述 102

4.3 瞬变非周期信号与连续频谱 104

4.3.1 傅里叶变换 104

4.3.2 傅里叶变换的主要性质 106

4.3.3 典型信号的傅里叶变换 110

4.4 随机信号与特征分析 114

4.4.1 概述 114

4.4.2 随机信号的主要特性参数 115

4.4.3 信号的相关分析 118

4.4.4 信号的功率谱分析 123

4.5 数字信号处理基础 127

4.5.1 数字信号处理的基本步骤 128

4.5.2 信号数字化出现的问题 128

思考题与习题 132

第5章 位移测量 134

5.1 概述 134

5.2 位移测量方法分类 134

5.3 常用位移测量传感器的主要技术指标 135

5.4 电阻式、电感式及电容式位移传感器 136

5.4.1 电阻式位移传感器 136

5.4.2 电感式位移传感器 136

5.4.3 电容式位移传感器 139

5.5 位移测量的应用 139

5.5.1 回转轴轴向运动误差的测量 140

5.5.2 回转轴径向运动误差的测量 141

5.5.3 轴承工作状况监测 144

思考题与习题 144

第6章 振动测试 146

6.1 概述 146

6.2 振动测试方法与测试系统 147

6.2.1 振动测试方法分类 147

6.2.2 振动测试系统 148

6.3 惯性式拾振器的工作原理 149

6.4 振动信号分析方法与仪器 151

6.4.1 振动信号分析方法 151

6.4.2 振动信号分析仪器 152

6.5 机械阻抗试验方法 153

6.5.1 机械阻抗的概念和试验原理 153

6.5.2 激振信号和激振器 154

6.5.3 典型机械阻抗试验 157

6.6 机械系统振动参数的估计 158

6.6.1 自由振动法 158

6.6.2 共振法 159

6.7 测振装置的校准 160

6.7.1 绝对法 160

6.7.2 相对法 161

思考题与习题 161

第7章 复合板材在线测厚 163

7.1 概述 163

7.2 虚拟仪器软件开发平台 163

7.2.1 虚拟仪器设计方法 163

7.2.2 LabVIEW简介 164

7.3 复合板材在线测厚系统 166

7.3.1 复合板材生产工艺 166

7.3.2 复合板材在线测厚系统的总体结构 167

7.4 粗糙面复合板材在线测厚 168

7.4.1 软粗糙面复合板材的厚度测量 168

7.4.2 硬粗糙面复合板材的厚度测量 168

7.5 光洁面复合板材在线测厚 170

7.5.1 CCD激光测厚系统 170

7.5.2 误差动态修正方法的工作原理 171

7.6 计算机监测与管理 172

7.6.1 软件系统模块 172

7.6.2 数据管理与查询 174

思考题与习题 175

第8章 旋转机械典型故障诊断 176

8.1 概述 176

8.2 故障诊断的本质与基本流程 177

8.3 机械故障诊断方法分类 178

8.4 转子故障诊断 179

8.4.1 转子故障的振动特征与信号检测 179

8.4.2 模拟转子系统的状态监测与故障诊断 181

8.5 齿轮（箱）故障诊断 185

8.5.1 齿轮（箱）故障机理 185

8.5.2 齿轮（箱）振动信号分析 187

8.5.3 电机-齿轮箱系统故障诊断 189

8.6 滚动轴承故障诊断 190

8.6.1 滚动轴承的故障机理 190

8.6.2 滚动轴承振动信号分析方法 191

8.6.3 电动机滚动轴承故障诊断 191

思考题与习题 193

参考文献 194