机械工程测试技术PDF电子书下载

绪论 1

0.1测试技术的内涵 1

0.2测试技术在现代工业生产中的作用和地位 2

0.3测试技术的内容与测试系统的组成 5

0.3.1测试技术的主要内容 5

0.3.2测试系统的组成 5

0.4测试技术的发展状况 7

0.4.1测试技术的发展方向 7

0.4.2本学科的发展 8

0.4.3计算机测试技术的发展 9

0.4.4现代工程技术的推动 10

0.5本教材的特点和教学要求 11

习题 12

第1章 信号分析基础 13

1.1信号的分类与描述 13

1.1.1信号的时域描述和频域描述 13

1.1.2信号常见的表现形式 14

1.1.3信号的分类方法 15

1.1.4常见信号及其运算法则 22

1.2周期信号及其频谱 26

1.2.1傅里叶级数的三角展开式 26

1.2.2傅里叶级数的复指数级数展开式 29

1.2.3周期信号的频谱及其特点 32

1.2.4周期信号的强度表述 35

1.2.5典型周期信号的傅里叶级数及其强度描述 35

1.3非周期信号及其频谱 36

1.3.1傅里叶变换 36

1.3.2非周期信号的频谱 37

1.3.3傅里叶变换的主要性质 39

1.3.4几种典型非周期信号的傅里叶变换 45

1.3.5周期信号的傅里叶变换 50

1.4随机信号 52

1.4.1随机信号的基本概念 52

1.4.2随机信号的主要特征参数 53

1.4.3随机信号的相关分析 57

1.4.4随机信号的功率谱密度分析 66

1.4.5相干函数 69

习题 70

第2章 测试系统的基本特性 73

2.1概述 73

2.1.1测试系统的基本要求 73

2.1.2线性定常系统及其主要性质 74

2.1.3测试系统的特性 75

2.2测试系统的静态特性 75

2.2.1灵敏度 75

2.2.2线性度 76

2.2.3回程误差 76

2.2.4其他静态特性 76

2.2.5测试系统静态特性的标定 77

2.3测试系统的动态特性 78

2.3.1传递函数 78

2.3.2频率响应函数 79

2.3.3一阶和二阶系统的动态特性 81

2.3.4测试环节的串联与并联 85

2.4测试系统在任意激励下的动态响应 86

2.4.1测试系统在脉冲激励下的响应 87

2.4.2测试系统在单位阶跃激励下的响应 88

2.4.3测试系统在任意激励下的响应 90

2.5测试系统实现不失真测试的条件 91

2.5.1实现不失真测试的时域和频域条件 91

2.5.2各阶系统实现不失真测试的条件 93

2.6测试系统动态特性参数的测定 93

2.6.1频率响应法 94

2.6.2阶跃响应法 96

习题 98

第3章 传感器原理 99

3.1传感器概述 99

3.1.1传感器的组成 99

3.1.2传感器的分类 100

3.1.3传感器的发展趋势 101

3.2参量型传感器 102

3.2.1电阻应变式传感器 102

3.2.2电容式传感器 107

3.2.3电感式传感器 114

3.3发电型传感器 121

3.3.1磁电式传感器 121

3.3.2压电式传感器 123

3.3.3热电式传感器 130

3.3.4光电式传感器 139

3.4 MEMS传感技术 151

3.5智能传感器 156

3.5.1传感器智能化的技术途径 157

3.5.2智能传感器举例 158

3.5.3智能传感器的发展前景 161

3.6传感器的选用原则 162

习题 164

第4章 测试信号的转换与调理 168

4.1信号的数字化 168

4.1.1概述 168

4.1.2时域采样、混叠和采样定理 170

4.1.3量化和量化误差 174

4.1.4截断、泄漏和窗函数 175

4.1.5离散信号的频谱分析 179

4.2电桥 183

4.2.1直流电桥 184

4.2.2交流电桥 187

4.2.3变压器式电桥 189

4.3调制与解调 190

4.3.1调幅与解调 191

4.3.2调频与鉴频 196

4.4滤波原理 199

4.4.1滤波器的一般特性 199

4.4.2理想滤波器 200

4.4.3实际RC滤波器 202

4.4.4可实现的典型滤波网络函数 207

4.4.5数字滤波技术 210

4.4.6滤波原理的综合应用 213

4.5数据采集系统简介 218

4.5.1数据采集系统的基本功能 219

4.5.2数据采集系统的结构形式 220

4.5.3数据采集系统的软件 222

4.5.4专用数据采集系统 223

4.5.5现代测试系统 225

4.5.6虚拟测试仪器技术 227

习题 233

第5章 测试与传感技术的工程应用 235

5.1位移、速度、加速度测量技术 235

5.1.1位移的测量 235

5.1.2速度的测量 238

5.1.3加速度的测量 244

5.2机械振动测试技术 251

5.2.1振动测试系统 251

5.2.2振动的激励方式与激振器 252

5.2.3振动的测量方式及测振传感器 255

5.2.4机械系统的振动参数测试 259

5.2.5振动测试的应用 260

5.3声学测试技术 261

5.3.1声测量传感器与仪器 262

5.3.2声音的测量与分析方法 264

5.3.3工业和环境噪声的测试与分析 266

5.4温度测试技术 270

5.4.1温度测量概述 270

5.4.2常用的温度测量方法 271

5.5应变、压力、流量等的测量 276

5.5.1应变的测量 276

5.5.2压力的测量 279

5.5.3流量的测量 287

5.6测试系统的校准 297

5.6.1振动测试系统的校准 297

5.6.2声级计的校准 299

5.6.3压力测量系统的校准 299

习题 300

参考文献 302