目录 1
前言 1
第一篇 电测基础理论 1
第一章 信号分析 1
第一节 周期信号 1
一、定义 1
二、傅里叶级数 2
三、周期信号的频谱 4
四、奇、偶函数的傅里叶级数 6
五、复数形式的傅里叶级数 10
第二节 非周期信号 13
一、准周期信号 13
二、瞬变信号 14
三、傅里叶变换 14
四、非周期信号的频谱 16
五、傅里叶变换的性质 18
六、单位脉冲函数（δ函数） 25
一、随机过程 29
第三节 随机信号 29
二、幅值域的特征参数 30
三、时差域的特征参数 33
四、频率域的特征参数 40
第二章 测试系统的基本特性 54
第一节 测试系统的静态特性 54
一、测试系统的组成 54
二、测试系统的输入-输出方程 55
四、测试系统的质量指标 57
三、静态测量和动态测量 57
五、测试系统的静态特性 58
第二节 测试系统的动态特性 61
一、线性时不变系统的性质 61
二、测试系统的传递函数 62
三、测试系统的频率响应函数 64
四、测试系统的瞬态响应 69
五、测试系统的动态误差 71
六、常见测试系统的动态特性 71
七、动态特性参数的测定 80
一、单输入测试系统 83
第三节 测试系统对随机输入的响应 83
二、多输入单输出测试系统 87
三、偏凝聚函数 91
四、多重凝聚函数 95
五、几个公式的矩阵表示 96
第一节 误差分析 99
一、误差定义、分类与鉴别 99
第三章 误差分析与数据处理 99
二、平均值及其精密度指标 102
三、误差的表示法及误差分布 105
四、间接测量的误差 109
五、误差的合成 111
第二节 试验数据处理 115
一、数据处理基本原理 115
二、有效数字及运算法则 116
三、测试数据检验及坏值剔除准则 117
四、试验数据处理的一般步骤 123
五、试验数据的表示法 125
六、试验曲线的光滑与修匀 134
第三节 动态数据分析 136
一、动态数据分析概述 136
二、动态数据的采集与检验 137
三、动态数据的采样与频混 149
四、泄漏与窗函数 152
五、数据滤波……………… ………………………………？六、动态数据的均值与均方值分析 160
七、动态数据的概率密度分析 163
八、动态数据的自相关分析 165
九、动态数据的功率谱密度分析 169
十、动态数据的联合概率密度分析 173
十一、动态数据的互相关分析 175
十二、动态数据的互谱密度分析 177
十三、动态数据的相干函数（凝聚函数）与频率响应函数 179
十四、动态数据的整理与标定（校准） 182
十五、动态数据的合理性检验 186
一、相似的概念 188
第四章 相似模型理论 188
第一节 相似现象与相似定理 188
二、相似定理 190
第二节 量纲分析基础 197
一、物理量及其量纲 197
二、物理方程量纲的齐次性（和谐性） 202
三、量纲分析中的π定理 203
第三节 相似模型理论 208
一、相似模型 208
二、模型律 210
三、相似模型的设计 211
四、模型材料、模型制造和加载装置 231
第四节 应用实例 235
一、光弹性模型试验 235
二、大型汽轮发电机组基础模型试验 240
三、土壤-机械系统的模型试验 244
四、结构的热应力模型试验 247
五、土坝模型的动力性破坏试验 249
第五章 弹性元件设计 252
第一节 概述 252
一、弹性元件的主要特性 252
二、弹性元件类型及设计要求 254
三、弹性元件的误差 263
四、弹性元件的材料 263
第二节 拉（压）力、荷重传感器弹性元件 264
一、柱形弹性元件 264
二、梁形弹性元件 267
三、环形弹性元件 276
四、轮幅式弹性元件 285
五、其他形式弹性元件 289
第三节 压力传感器弹性元件 293
一、膜片、膜盒 293
二、波纹管 301
三、弹簧管 303
四、弹性圆筒 305
一、位移传感器弹性元件 306
第四节 其他传感器弹性元件 306
二、加速度传感器弹性元件 310
三、扭矩传感器弹性元件 313
四、压电谐振式弹性元件 315
参考文献与资料 317
第二篇 电测信号变换与传输 318
第六章 电测变换器 318
一、电测变换器的作用 319
三、变换器的分类 324
二、变换器应具有的特性 324
第一节 电阻式变换器 325
一、极限触点式电阻变换器 325
二、电位计式电阻变换器 326
一、应变片的工作原理 332
二、应变片的类型和特点 333
第二节 电阻应变计 351
三、应变片的规格和特性 359
四、胶粘剂和粘贴工艺 366
第三节 电感式变换器 373
一、工作原理和特性 373
二、等效电路与特性参数 376
三、基本参数选择与误差分析 379
第四节 差动变压器 382
一、概述 382
二、结构和工作原理 383
三、差动变压器特性 386
四、差动变压器的设计 388
第五节 电涡流式变换器 394
一、基本原理 394
二、等效电路 396
三、电涡流基本特性 397
四、电涡流变换器设计概要 398
五、电涡流变换器特点和应用 400
第六节 压磁式变换器 402
一、基本工作原理 402
二、压磁元件特性 403
三、结构和工艺特点及应用 404
第七节 电容式变换器 407
一、结构与工作原理 407
二、主要特性 409
三、等效电路 410
四、对测量电路的要求 411
五、电容变换器特点 411
六、电容变换器应用 411
一、基本概念 412
第八节 霍尔元件 412
二、霍尔元件结构、符号及命名规则 413
三、霍尔元件基本参数 414
四、元件电磁特性 414
五、元件温度特性、零位误差与补偿 417
六、霍尔元件的应用 418
第九节 磁电式变换器 418
一、基本工作原理 418
二、常见结构形式 419
三、设计要点 420
五、磁电式变换器应用 422
四、测量电路 422
第十节 压电式变换器 423
一、压电效应及压电机理 423
二、压电材料 425
三、等效电路 426
四、测量电路 429
五、压电变换器特点及应用 429
二、光电器件 430
第十一节 光电式变换器 430
一、光电效应 430
第十二节 热电式变换器 434
一、热电偶 434
二、热电阻 439
三、热敏电阻 441
第七章 常用测量电路 443
第一节 电桥电路 443
一、交流电桥 444
二、直流电桥 447
三、电桥特性 450
四、电桥线路补偿 453
五、电桥平衡装置 456
六、其他形式电桥 459
第二节 基本放大器 464
一、基本放大器 464
二、多级放大器 467
三、负反馈放大器 470
四、差动放大器 471
五、集成运算放大器 475
第三节 解调与滤波 480
一、滤波器 480
二、调制器和解调器 483
第四节 脉冲数字电路 485
一、逻辑函数与逻辑门电路 485
二、脉冲的产生与整形 485
四、寄存器 489
三、触发器 489
五、计数、译码、显示电路 494
六、数／模（D/A）与模／数（A/D）转换器 498
参考文献与资料 501
第三篇 常用仪器及设备 503
第八章 电测放大仪器 503
第一节 应变仪 503
一、载波放大电阻应变仪的工作过程 505
二、应变仪的类型和特点 506
三、常用应变仪 513
四、应变仪的校验与使用 530
五、测得值的计算与修正 539
第二节 电感测微仪 542
一、概述 542
二、模拟式电感测微仪 544
三、数显式电感测微仪 547
四、电涡流式测微仪 548
一、概述 551
第三节 电容测微仪 551
二、DWY-2型振动、位移测量仪 553
三、CW-6型电容测微仪 555
四、应用举例 557
第四节 积分放大器和电荷放大器 558
一、JF-1型积分放大器 558
二、电荷放大器 560
三、交直流放大器 564
一、显示记录仪器的分类 570
第九章 显示记录仪器 570
第一节 显示记录仪器分类和特点 570
二、显示记录仪器特点和应用范围 588
第二节 光线示波器 588
一、光线示波器的原理 588
二、光线示波器的结构 589
三、光线示波器的振动子 597
四、光线示波器的选择和使用注意事项 605
一、磁电式笔录仪 607
第三节 描笔式记录仪 607
二、自动平衡式记录仪 613
三、X-Y函数记录仪 616
第四节 模拟磁带记录仪 621
一、磁带记录仪工作原理 621
二、模拟磁带记录仪的结构 624
三、磁带记录仪的特点和使用注意事项 636
四、磁带记录仪的应用 638
第五节 数字磁带记录仪 639
一、数字磁带记录仪结构特征 640
二、数字磁带记录仪的记录方法 642
三、SZ5型数字磁带记录仪结构 645
第六节 数字电压表 651
一、数字电压表工作原理 651
二、数字电压表的组成和主要类型 651
三、数字电压表选择和使用 655
一、数字函数记录仪工作原理 657
二、LZ-10A数字函数记录仪结构 657
第七节 数字函数记录仪 657
三、数字函数记录仪的使用 663
第八节 磁带录象机 664
一、磁带录象机工作原理 664
二、磁带录象机分类 665
三、磁带录象机的组成 670
四、彩色记录方式 676
第一节 频谱分析仪 679
一、频谱分析仪工作原理 679
第十章 信号分析及数据处理设备 679
二、频谱分析仪的工作特性 685
三、BP-28型模拟频谱分析仪 689
四、外差式频谱分析仪使用注意事项 694
第二节 传递函数分析装置 695
一、概述 695
二、分析装置主要技术特性 695
三、传递函数分析装置的工作原理 700
四、传递函数分析装置的使用 710
一、概述 714
第三节 数字式频率特性分析仪 714
二、BT6A型频率特性分析仪的技术特性 715
三、BT6A型超低频频率特性分析仪的工作原理 716
四、频率特性分析仪应用举例 720
五、Solartron 1250频率响应分析仪 725
第四节 频率响应分析系统数据处理系统 732
一、1191频率响应分析系统 732
二、1095数据处理系统 740
二、BU2型实时相关分析仪 744
一、概述 744
第五节 随机函数统计特性分析仪 744
三、EJ-1型实时载荷统计分析仪 751
第六节 综合测试仪 762
一、概述 762
二、理论基础 763
三、7T08型信号分析仪 765
四、HP5423A结构动态分析仪 769
五、综合测试仪的应用领域 775
六、综合测试仪使用注意事项 780
一、UCAM-8A/8B万能数字测量系统 781
第七节 万能数字测量系统及计算机应用 781
二、三坐标测量机 782
三、由通用机组成的测量和数据处理系统 784
参考文献与资料 797
第四篇 非电量电测方法 800
第十一章 力学参数测量 800
第一节 力值测量 800
一、测力传感器 801
二、测力传感器的标定与校准 804
三、力值电测法举例 807
四、测力仪的标定与测得值的修正 818
五、测力仪的动态误差及消除 819
六、动态测量的仪器系统 826
第二节 转速的测量 827
一、平均转速的测量 827
二、瞬时转速的测量 847
一、用电力测功器测扭矩 858
第三节 扭矩及功率的测量 858
二、用扭矩仪测扭矩 862
三、机械功率的直接测量 882
四、国产扭矩测量仪器技术资料……………………………………？第四节 位移测量 886
一、电阻式位移计 886
二、应变式位移计 894
三、电感式位移计 896
四、差动变压器式位移计 898
五、感应同步器式位移计 904
六、电涡流式位移计 909
七、电容式位移计 910
八、磁栅式位移计 914
九、主轴回转精度的测量 916
第十二章 结构强度电测试验 923
第一节 概述 923
一、结构强度电测的意义 923
二、结构强度电测的主要内容及步骤 924
第二节 静态强度测量 925
一、单向应力状态时应力与载荷的测量 925
二、平面应力状态主应力方向已知时，主应力及载荷的测量 926
三、平面应力状态主应力方向未知时，主应力大小及方向的测量 929
四、测点的选择及布置 932
五、多点测量的切换问题 939
六、静载测试中要注意的问题 940
第三节 动态强度测量 941
一、贴片数目及位置的确定 941
二、动态应变的测量系统 941
三、动态应变的测量过程 943
四、电标定和机械标定（校准） 948
五、菱形犁架动态强度电测试验 949
第四节 随机疲劳动载荷试验 952
一、疲劳载荷与S-N图 952
二、程序载荷谱 958
第五节 特殊工况下的应变测量 975
一、高温条件下的应变测量 975
二、低温条件下的应变测量 985
三、高压液下的应变测量 987
四、强电磁场条件下的应变测量 991
五、冲击应变测量 992
六、混凝土表面应变测量 993
七、塑料材料的应变测量 994
第十三章 振动测量 995
第一节 振动测量方法及分类 995
一、振动测量的基本内容及振动参数的表示法 995
二、振动测量方法及分类 998
三、工程中常用测振系统 998
一、拾振器的力学原理 1001
第二节 拾振器 1001
二、加速度拾振器 1005
三、速度拾振器 1016
四、位移拾振器（非接触式） 1019
五、选择拾振器的原则 1019
第三节 配套测振系统的选用 1021
一、测振放大器的选择与使用 1021
二、测振记录仪器的选择与使用 1022
一、概述 1026
第四节 激振设备与激振方法 1026
二、常用激振器 1029
三、常用振动台 1031
四、其它激振设备与激振方法 1034
第五节 拾振器与测振仪器的校准 1036
一、校准内容 1036
二、校准方法 1038
三、校准装置举例……………………………………………………？第六节 激光测振方法 1044
一、激光干涉测振 1044
三、多普勒效应测振 1046
二、全息照相测振 1046
第七节 振动参量测试方法 1047
一、简谐振动频率的测量 1047
二、振动幅值的测量 1050
三、相位差的测量 1051
四、激振力的测量 1052
五、动应变的测量 1053
六、动荷放大系数的测量 1054
七、冲击（瞬态）振动的测量 1055
八、随机振动的测量 1058
第八节 振动测试数据处理和波形分析 1059
一、简单波形的近似处理 1059
二、“拍”振动的分析法 1060
三、中点滤波法 1062
四、频谱分析 1063
第一节 结构动态特性测定 1065
一、结构固有频率的测定 1065
第十四章 结构动态特性测定、机械阻抗与参数识别 1065
二、阻尼参数的测定 1067
三、振型的测量 1072
四、振动测试实例——国产60万kW汽轮发电机基础振动试 1076
验研究 1076
第二节 机械阻抗与参数识别简介 1081
一、振动分析的两种途径 1081
二、机械阻抗法的特点 1082
三、机械阻抗法的发展历史 1082
一、机械阻抗的概念 1083
第三节 机械阻抗与振动模态分析 1083
二、单模态分析 1086
三、结构系统的模态分析 1089
第四节 振动模态参数识别 1094
一、模态参数识别的图解分析法 1094
二、模态参数识别的计算机法 1102
三、模态参数识别的时域法 1102
第五节 机械阻抗测试技术 1106
一、稳态机械阻抗测试技术 1108
二、随机、瞬态机械阻抗测试技术 1114
三、稳态、瞬态、随机机械阻抗测试的对比 1118
四、测试分析设备——数字功态分析系统 1119
五、应用实例 1125
第十五章 噪声测试 1131
第一节 噪声及声学基础 1131
一、噪声公害的特征 1131
二、城市噪声 1132
四、声波及运动方程 1133
三、噪声的危害 1133
五、声学中常用参量的定义及单位 1137
六、声波的物理效应 1140
第二节 噪声的量度 1141
一、级和分贝 1141
二、噪声频谱 1147
三、噪声的主观评价 1152
五、机械噪声源 1163
四、噪声的掩蔽效应 1163
第三节 噪声的测量仪器 1164
一、测量形式 1164
二、测量仪器 1164
第四节 噪声测试选点及环境影响 1184
一、测点选择 1184
二、噪声测量的场所及环境影响 1185
三、传声器的布置方向 1189
第五节 声功率测量 1190
一、自由场法 1190
二、混响场（扩散场）法 1192
四、准扩散场（标准声源）法 1193
三、半扩散场法 1193
五、噪声源的声功率P 1194
六、用声功率测量工业产品噪声 1194
第六节 噪声容许标准 1196
一、噪声评价曲线——NR曲线 1196
二、A声级表示的噪声评价标准 1198
三、噪声剂量D 1200
第七节 噪声测试 1202
一、车辆噪声测试 1202
二、船舶噪声测试 1205
三、电动旋转机械的空气噪声测量 1205
四、建筑构件隔声性能测试 1206
五、楼板撞击声测量 1208
六、礼堂、厅的混响时间 1209
第一节 温度测量 1211
一、概述 1211
第十六章 热工量测量 1211
二、热电偶测温 1214
三、热电阻测温 1222
四、非接触测温 1226
第二节 流体压力测量 1236
一、概述 1236
二、电测方法和仪表 1237
第三节 流量测量 1246
一、概述 1246
二、差压式流量计 1252
三、转子流量计 1263
四、容积式计量表 1267
五、涡轮流量计 1269
六、电磁流量计 1272
七、靶式流量计 1275
八、旋涡流量计 1276
九、超声波流量计 1279
十、激光多普勒流速计 1282
十一、质量流量计 1283
第四节 物位测量仪表 1285
二、电容式物位仪表 1286
一、电阻式物位仪表 1286
三、电感式物位仪表 1289
四、浮力式液位仪表 1290
五、差压式物位仪表 1292
六、声波式物位仪表 1296
七、核辐射式物位仪表 1296
八、光学式物位仪表 1300
一、根据干扰的来源分类 1302
第十七章 测试过程中的干扰及其抑制 1302
第一节 干扰的种类 1302
二、根据干扰特征分类 1303
第二节 干扰的产生 1304
一、外部干扰的产生原因 1304
二、内部干扰 1305
三、干扰叠加及信噪比 1307
第三节 干扰的输入方式 1307
一、电容耦合（也称静电耦合） 1308
三、电感耦合（电磁场耦合） 1310
二、电阻耦合（漏电流耦合） 1310
四、共阻抗耦合 1312
五、差模干扰（串模干扰、正态干扰） 1313
六、共模干扰（同相干扰、对地干扰） 1316
二、破坏干扰途径 1320
三、削弱接收电路（被干扰对象）对干扰的敏感性 1320
一、消除或抑制干扰源 1320
第四节 干扰抑制原则 1320
第五节 常用的干扰抑制技术 1321
一、电气元件选择和使用 1321
二、仪器间连接和测试导线 1322
三、屏蔽 1324
四、接地与地线 1334
五、浮接 1341
六、选择合理的放大器，组成平衡电路 1343
七、滤波器 1343
八、脉冲电路干扰的抑制 1348
九、现场测试时可能遇上的问题 1351
参考文献与资料 1353
第五篇 工程遥测技术 1355
第十八章 工程遥测技术 1355
第一节 概述 1355
一、遥测技术的发展 1355
二、工程遥测技术的特点 1356
第二节 工程遥测系统 1357
一、工程遥测系统的组成 1357
二、工程遥测系统的分类 1358
三、工程遥测系统的技术要求 1366
第三节 信息传输的基本原理 1368
一、调制的基本类型 1368
二、电波传播概要 1370
三、工程遥测天线 1374
四、射频频段的选择 1379
五、锁相技术 1379
六、同步与纠错 1387
一、遥测系统的标定 1393
第四节 现场应用中的特殊问题 1393
二、遥测系统的供电 1396
三、遥测系统的屏蔽与接地 1403
第五节 典型的工程遥测系统 1404
一、概述 1404
二、单通道遥测系统的基本类型 1404
三、典型的时分制遥测系统 1415
四、Y6Y-12型多通道遥测仪 1419
五、数字式遥测系统 1422
六、可编程遥测系统 1437
第六节 遥测技术在工程测量中的应用 1441
一、在橡胶工业中的应用 1441
二、在锻压机械测试中的应用 1445
三、在冶金工业测试中的应用 1446
四、在农业机械测试中的应用 1448
五、在汽车、坦克、军用车辆等测试中的应用 1449
六、在工程机械测试中的应用 1452
七、燃汽轮机轮盘和叶片振动特性的多通道无线电遥测 1454
一、概述 1463
第十九章 工程测试车 1463
第一节 工程测试车技术的发展概况 1463
二、类型和特点 1465
第二节 工程电测车及电测船 1466
一、概述 1466
二、车底结构 1466
三、车体布置 1467
四、测试系统数据处理 1469
二、NY440型遥测车的组成部分 1471
一、概述 1471
第三节 工程遥测车 1471
三、主要技术性能与参数 1472
四、车体结构设计 1475
五、遥测系统 1478
六、数据处理系统 1480
七、遥测车的应用 1481
八、电源及供电 1481
参考文献与资料 1483
附表1 非电量电测量常用符号 1484
附录 常用数据和资料 1484
附表2 力学单位表 1487
附表3 电磁学单位表 1488
附表4 其他单位表 1489
附表5 长度单位换算 1490
附表6 速度单位换算 1490
附表7 角速度单位换算 1491
附表8 力单位换算 1491
附表9 力矩和转矩单位换算 1491
附表10 压力和应力单位换算 1492
附表11 功、能、热量单位换算 1492
附表12 功率单位换算 1492
附表14 公斤力（kgf）换算为牛顿（N）换算表 1494
附表15 牛顿（N）换算为公斤力（kgf）换算表 1494
附表16 截面几何形状及力学特性 1495
附表17 金属机械性能参数 1498
附表13 常用常数 14993