机电工程测试技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、机电工程中的信息问题——测试与信息 1

二、测试技术的内容与作用 1

三、测试技术的发展 1

第二节 测量方法和测量误差 2

一、测量方法 2

二、测量误差 3

第三节 系统的相似性和机电模拟 4

一、相似系统 4

二、变量的分类 4

三、机电模拟 5

第四节 测量系统和控制系统 7

一、系统、输入和输出 7

二、开环测量系统和闭环测量系统 7

三、反馈测量系统和反馈控制系统 8

第五节 动态测试的特点和研究方法 8

第二章 信号及其描述 9

第一节 信号分类与描述 9

一、信号的概念 9

二、信号的分类 9

三、信号的描述 10

第二节 周期信号与离散频谱 10

一、周期信号的傅里叶三角函数展开式 10

二、周期信号的傅里叶级数的复指数函数展开式 12

三、周期信号的强度表述 14

第三节 非周期信号与连续频谱 16

一、傅里叶变换 16

二、傅里叶变换的主要性质 18

三、几种典型信号的频谱 22

第四节 随机信号 25

一、概述 25

二、随机信号的主要特征参数 26

第三章 测试装置的基本特性 28

第一节 测试装置的组成 28

第二节 测试装置的基本特性 29

一、线性系统及其主要性质 29

二、测试装置的静态特性 30

三、测试装置的动态特性 31

第三节 实现不失真测试的条件 38

第四节 测试装置动态特性的测试 40

一、频率响应法 40

二、阶跃响应法 40

第五节 测试装置的负载效应和适配 42

第四章 常用传感器 45

第一节 概述 45

第二节 电阻式传感器 47

一、变阻器式传感器 47

二、电阻应变式传感器 48

第三节 电感式传感器 52

一、可变磁阻式电感传感器 52

二、涡流式电感传感器 54

三、差动变压器式电感传感器 57

第四节 电容式传感器 58

一、极距变化型电容传感器 59

二、面积变化型电容传感器 59

三、介质变化型电容传感器 61

四、两种测量电路 61

第五节 压电式传感器 63

一、压电效应 63

二、压电式传感器及其等效电路 65

三、测量电路 67

第六节 磁电式传感器 68

一、动圈式传感器 68

二、磁阻式传感器 69

第七节 光电式传感器 69

一、光敏元件 69

二、光电式传感器 71

第五章 中间变换器 75

第一节 电桥 75

一、直流电桥 75

二、交流电桥 77

第二节 调制与解调 79

一、调幅与其解调 79

二、调频与其解调 82

第三节 滤波器 84

一、滤波器特性及描述 85

二、实际滤波器的应用 89

第四节 模拟、数字转换器 92

一、数－模转换器（D/A转换器） 92

二、模－数转换器（A/D转换器） 94

第六章 记录仪器 98

第一节 显式记录仪器 98

一、光线示波器 98

二、笔式记录仪 104

第二节 隐式记录仪器 105

一、磁带记录器的构成及工作原理 105

二、磁带记录器的记录方式 108

三、磁带记录器的类型与选用 110

第七章 信号的分析与处理 112

第一节 概述 112

第二节 信号的时域分析 112

一、时域分解 112

二、时域相关分析 113

第三节 信号的频域分析 118

一、自功率谱密度函数和互功率谱密度函数 118

二、应用举例 119

第四节 模拟信号分析 120

一、统计误差 120

二、均值、均方值、均方根值的测量与估计 121

三、概率密度的估计 122

四、自相关函数的估计 123

五、功率谱的估计 123

六、模拟信号估计方法存在的一些问题 123

第五节 数字信号处理的一般问题 124

一、数字信号处理的一般步骤 124

二、时域采样、混叠和采样定理 125

三、截断、泄漏和窗函数 127

四、离散傅里叶变换（DFT） 129

五、快速傅里叶变换（FFT）和数字滤波简介 129

第八章 振动的测量 132

第一节 概述 132

一、振动量的测量 132

二、振动系统特性的测量 132

第二节 振动的激励 133

一、稳态正弦激振 133

二、随机激振 133

三、瞬态激振 133

第三节 激振器 135

一、电动式激振器 135

二、电磁式激振器 136

三、电液式激振器 138

第四节 振动的测量方法及测振传感器 138

一、磁电式速度计 139

二、压电式加速度计 140

三、压电式力传感器 141

四、阻抗头 141

第五节 振动的分析方法与仪器 141

一、基于带通滤波器的频谱分析仪 142

二、利用相关滤波的振动分析仪 142

三、跟踪滤波器 144

四、数字信号处理与计算机动态分析软件简介 146

第九章 力和扭矩的测量 147

第一节 力的测量 147

一、力的测量方法 147

二、测力传感器 147

第二节 切削力的测量 150

一、几种典型的测力仪 150

二、切削测力仪的定标 153

第三节 扭矩的测量 156

一、平衡力扭矩测量法 156

二、电阻应变扭矩测量法 156

三、光电式相位位移扭矩测量法 156

四、压磁式扭矩测量法 157

习题 158