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第一章 绪论 1

第一节 检测的基本概念 1

第二节 检测技术研究的主要内容 2

第三节 本课程任务以及与其他课程的关联 2

第四节 检测技术的发展方向 3

第二章 测试系统 4

第一节 测试系统的组成 4

第二节 测试系统的数学模型及频率特性 4

一、测试系统的数学模型 4

二、线性系统的性质 7

三、传递函数 8

四、环节的串联和并联 8

五、频率响应函数 9

六、频率特性及其图像 10

七、一阶、二阶系统的频率特性 11

八、理想频率响应函数 14

第三节 测试系统对瞬态激励的响应 15

一、单位脉冲输入和系统的脉冲响应函数 15

二、单位阶跃输入和系统的阶跃响应 16

三、测试系统对任意输入的响应 17

第四节 测试系统频率特性的测定 18

一、正弦信号激励 18

二、阶跃信号激励 19

第五节 测试装置的主要性能指标 20

一、测量不确定度 20

二、工作频率范围 24

三、灵敏度 24

四、非线性度 24

五、测量范围和动态范围 25

六、回程误差 25

七、漂移 25

习题 26

第三章 信号及其描述 27

第一节 概述 27

一、确定性信号 27

二、随机信号 28

第二节 周期信号及其描述 28

一、傅里叶级数 28

二、周期信号的频谱分析 29

第三节 非周期信号的描述 30

一、傅里叶变换 30

二、几种典型信号的频谱 31

第四节 离散傅里叶变换(DFT) 34

第五节 随机信号 37

一、随机过程的定义和分类 37

二、随机信号的统计特性 37

习题 40

第四章 长度及线位移测量 43

第一节 概述 43

一、长度单位和定义 43

二、长度量值传递系统 43

三、长度测量的标准量 43

四、阿贝原则 44

五、长度测量的标准环境 44

第二节 长度尺寸的测量 44

一、单一内外尺寸的测量 44

二、长度尺寸的连续测量 55

三、被加工尺寸的在线监测 58

第三节 形位误差和异形曲面的测量 59

一、形位误差的测量 59

二、异型曲面的测量 62

第四节 表面粗糙度的测量 64

一、测量仪器 64

二、评定参数 67

第五节 线位移量的测量 67

一、大位移量的测量 67

二、物位的测量 70

第六节 纳米测量技术 72

一、扫描深针显微镜 72

二、X射线干涉仪 73

三、集成激光干涉系统 74

习题 74

第五章 角度及角位移测量 76

第一节 概述 76

一、角度单位及量值传递 76

二、角度的自然基准和圆周封闭原则 76

三、实物基准与其分度误差的特性 76

第二节 单一角度尺寸的测量 78

一、直接测量 78

二、间接测量 82

第三节 圆分度误差的测量 85

一、圆分度误差评定指标 86

二、圆分度误差的绝对测量 87

三、圆分度误差的相对测量 88

四、圆分度误差的组合测量 90

第四节 角位移量的测量 92

一、单自由度角位移的测量 92

二、多自由度角位移的测量 92

习题 93

第六章 速度、转速和加速度测量 95

第一节 概述 95

第二节 速度的测量 95

第三节 转速测量 106

第四节 加速度测量 109

习题 113

第七章 力、力矩和压力的测量 114

第一节 概述 114

第二节 力的测量 115

一、力的测量方法 115

二、力的测量装置 115

三、力值的检定与定度 123

四、称重及称重装置 126

第三节 力矩的测量 133

一、力矩及其测量方法 133

二、传递法力矩测量装置 135

第四节 压力的测量 139

一、压力的量值传递系统 139

二、压力的计量方法和分类 139

三、压力测量装置 139

四、超高压测量 146

五、压力测量仪表的调校和使用 147

六、真空的测量 147

习题 151

第八章 机械振动的测试 153

第一节 概述 153

第二节 机械振动的类型 154

一、振动的类型及其表征参数 154

二、单自由度系统的受迫振动 157

三、多自由度系统的振动 159

第三节 振动的激励和激振器 161

一、振动的激励 161

二、激振器 163

第四节 测振传感器 166

一、惯性式测振传感器的力学模型与特性分析 166

二、压电式加速度传感器及阻抗头 169

三、磁电式速度传感器 176

四、电涡流测振传感器 177

五、光导纤维测振传感器 178

第五节 振动的测量 179

一、振动量的测量 179

二、固有频率和阻尼的测量 181

三、机械阻抗的测量 184

习题 187

第九章 温度的测量 189

第一节 概述 189

一、温度的基本概念和测量方法 189

二、温标及温度标准的传递 189

第二节 膨胀式温度计和压力式温度计 190

一、膨胀式温度计 190

二、压力式温度计 191

第三节 热电偶温度计 192

一、热电效应和热电偶 192

二、热电偶基本定律 193

三、标准化热电偶 194

四、热电偶的参比端处理 194

第四节 电阻温度计 196

一、铂电阻温度计 196

二、铜电阻温度计 197

三、半导体热敏电阻 197

四、电阻温度计的测温误差 198

第五节 光辐射测温方法及仪表 199

一、热辐射基本定律 199

二、辐射温度计 201

三、亮度温度计 202

四、颜色温度计 203

五、光导纤维测温技术 205

第六节 温度检测系统设计举例 207

一、方案选择 208

二、结构设计 208

习题 209

第十章 流量的测量 211

第一节 概述 211

一、流量的概念 211

二、流量仪表的分类 211

第二节 总量测量仪表 213

一、椭圆齿轮流量计 213

二、腰轮流量计(罗茨流量计) 213

三、容积式流量计的误差 213

第三节 差压流量计 215

一、差压式流量计的流量公式 215

二、节流装置 215

第四节 流体阻力式流量计 217

一、转子流量计 217

二、靶式流量计 220

第五节 测速式流量计 220

一、电磁流量计 220

二、涡轮流量计 222

三、超声波流量计 222

第六节 振动式流量计 224

第七节 质量流量计 226

一、直接式质量流量计--科里奥利质量流量计 226

二、推导式质量流量计 227

第八节 流量测量装置举例--大粘度液体流量测量装置的设计 228

一、任务要求 228

二、对任务的分析 229

三、靶式流量变送器的设计 229

习题 232

第十一章 噪声及其测量 233

第一节 噪声的物理度量与主观评价 233

一、噪声的物理度量 233

二、噪声测量中的有关分贝运算 236

三、噪声的主观评价 239

第二节 噪声的测量 245

一、测量项目 245

二、测量仪器 245

三、噪声的测量方法 247

四、A声级的测量 248

五、声功率级的测量 249

习题 251

第十二章 现代测试系统 252

第一节 概述 252

第二节 智能仪器 252

第三节 自动测试系统 253

一、自动测试系统的发展概况 253

二、CAMAC总线系统 253

三、GPIB总线(GENERAL PURPOSE INTERFACE BUS) 254

第四节 虚拟仪器 254

一、基本概念 254

二、虚拟仪器的组成 255

三、虚拟仪器的用法举例 257

第五节 微型仪器 258

第六节 测控系统 259

参考文献 261