第一章 概论 1
(一)测量系统的组成及特点 1
(二)测量装置使用的选择 2
第二章 常用变换器原理及有关电路 4
(一)常用的变换方法 4
1.利用改变电阻R的变换器 4
2.利用改变电感的变换器 6
3.利用改变电容的变换器 11
4.利用压电效应的变换器 13
5.霍尔效应 14
6.光电效应 14
7.磁电效应 19
8.热电效应 20
(二)光栅测量 21
(三)感应同步器测量 27
(四)磁栅测量 34
(五)常用测量电路 35
1.电桥电路 35
2.放大器 41
3.相敏检波 52
4.线性集成电路及其应用〈运算放大器〉 61
5.A/D和D/A变换 74
第三章 微小位移的测试 83
(一)常用位移变换器及其使用范围 83
(二)主轴回转精度的测试 85
(三)表面光洁度的电测法 91
(四)滑动轴承膜厚度的测量 98
第四章振动及其动力参数的测量 100
(一)振动的基本原理 100
1.机械加工中振动的分类 100
2.单自由度系统的强迫振动 101
(1)系统的固有园频率ω0 101
(2)阻尼率 102
(3)自然园频率 102
(4)衰减系数 102
(5)对数衰减率δ 102
(6)强迫振动的位移与干拢力的相位差φ 102
(7)强迫振动的振幅X和振幅放大系数入 103
3.第二类强迫振动 104
4.多自由度系统受迫振动的特点 106
5.表征机床抗振性的主要参数 107
(二)振动测量仪器及其应用 108
1.测振传感器 108
(1)压电式加速度计 108
(2)磁电式速度计 113
(3)地震式振动传感器 114
2.测振仪器 118
(1)测振仪 119
(2)频率分析仪 119
(3)传递函数分析仪 119
3.激振器 121
(三)结构动力参数的确定 122
1.李沙育图形的分析法 123
(1)固有频率的测定 123
(2)当量阻尼常数C的测定 123
(3)当量质量M的测定 124
2.幅频曲线和相频曲线的分析法 124
(1)固有频率的确定 125
(2)阻尼率D的确定 125
(3)其它参数的确定 127
3.自由衰减振动曲线的分析 127
(1)阻尼率D的确定 127
(2)固有频率ω0 129
(四)振型的测定 129
(五)振动系统的模拟 132
(六)动态响应特性的测试 133
(七)机床振动的分析 134
第五章 噪声的测定 139
(一)关于噪声的一般概念 139
1.声音的一般概念 139
2.基本术语 139
(1)声压 139
(2)静压强Po 139
(3)瞬时声压 139
(4)有效声压p 140
(5)声压级(SPL) 140
(6)强度级(IL) 140
(7)声功率级(PWL) 140
(8)声级 140
(9)响度级 140
(10)等响度曲线 140
(11)响度 142
3.分贝标度及与人的关系 142
(二)噪声的测定 143
1.声级测量仪器及其选择 143
(1)声级计 143
(2)传声器 145
(3)测量方法 146
2.噪声测试分析 147
第六章力,应力和应变的测试 151
(一)电阻应变片测试法 151
1.电阻应变片的种类和构造 151
2.电阻应变片的粘贴工艺 154
3.电阻应变片的横向效应 159
4.电阻应变片的温度补偿 160
5.电阻应变片的防潮湿 166
6.电阻应变片粘贴方位的误差对测量精度的影响 167
7.应变片的布置和电桥的组合 169
8.应变仪 171
9.应变和应力的计算 175
(二)切削力的测试 178
1.切削力测力仪应具备的性能 178
2.几种典型测力仪的介绍 180
(1)八角环测力仪 180
(2)消边顶尖测力仪 181
(3)钻削测力仪 181
(4)压电式磨削测力仪 181
3.测力仪的标定 183
4.测力仪的动态误差 186
(三)扭矩的测量 190
1.重力平衡法 190
2.弹性元件扭转法 190
3.反作用力矩法 192
(四)光弹性试验应力分析 194
1.光弹性的力学和光学基础 194
2.平面光弹性应力——光律 197
3.光程差的测量,等倾线与等色线 197
4.等色线及条纹值的确定 200
5.等倾线与主应力线 207
6.等倾线的消除与半级数等色线条纹的测定 210
7.应力的计算——剪应力差法 215
8.材料,模型,和试验装置 223
第七章 温度的测试 225
(一)温度和测温方法分类 225
1.温标的基本概念 225
2.电阻温度计 225
(二)膨胀式温度计和电阻温度计 226
1.膨胀式温度计 226
2.电阻温度计 226
(三)热电偶测温法 227
1.热电偶测温原理 227
2.热电偶的冷端温度影响的消除 230
3.热电偶的校准 231
(四)利用辐射的温度计 232
(五)切消温度的测试 233
1.消除寄生电势问题 233
2.标定问题 235
3.动态温度的测量误差 236
第八章 激光技术及其在测量中的应用 238
(一)激光的基础知识 238
1.光的本质的简介 238
2.激光的产生 239
3.激光的特性 242
4.相干性问题 243
5.常用激光器 244
(二)激光技术在测量中的应用 246
1.激光干涉测长 246
2.激光准直 249
3.速度的测定 251
4.全息干涉计量技术 252
(1)全息摄影原理及其系统 252
(2)记录材料和处理 255
(3)全息摄影干涉术的运用 257
(4)全息摄影干涉术的应用 258
第九章 常用测试记录仪器及其使用 260
(一)通用示波器 260
1.电路组成 260
2.几种典型的使用方法 260
(二)光线记录示波器 265
1.光学系统 265
2.磁系统 267
3.振动子 267
4.记录的分析 272
5.光线示波器的一般使用程序 274
(三)笔式记录仪 277
(四)磁带数据记录仪 279
第十章 实验数据的处理 281
(一)基本概念 281
1.真值与平均值 281
2.误差与误差的分类 282
3.误差的表示法 284
4.精确度与准确度 285
(二)有效数字及其计算 286
1.有效数字 286
2.计算法则 286
(三)误差的理论基础 288
1.误差的正态分布 288
2.高斯误差定律 290
3.精确度指数H的物理意义 291
4.概率积分 292
5.实验数据抛弃准则 293
6.误差传递 294
7.权的概念 296
(四)实验数据的表示方法及经验公式 297
1.实验数据图形表示法 297
2.实验数据的列表法 299
3.实验数据方程表示法 299
(五)插值法 299
1.比例法 299
2.拉格朗日内插公式 300
(六)回归分析 301
1.回归方程的意义 301
2.二元线性回归方程的讨论 302
3.多元线性回归的概念 305
(七)动态特性测定的统计方法 306
1.随机信号的统计描述 306
2.自相关函数和功率谱密度函数 308
(八)频谱分析和数据处理 310
1.模拟量频谱分析法 310
2.平稳随机振动的功率谱分析 311
3.数字量的频谱分析 311
4.数据处理的计算机技术 313
第十一章 实验设计 315
概述 315
(一)多因素试验的数学方法 315
1.问题的提出 315
2.用正交表安排试验 315
3.交互作用 318
4.正交表的方差分析 321
5.三水平正交表的运用 324
6.重复检验与重复取样 328
7.正交设计运用实例 332
(二)量钢和量钢分析 334
1.量钢,单位及量钢分析的概念 334
2.π定理(Buckingham定理) 337
附录 343
X6132与X62W型升降台式万能铣床动刚度试验 343