绪论 1
0.0.1 机械参数电测法的测量系统 2
0.0.2 机械试验技术的进展 3
0.0.3 测试技术和数据处理研究的新成就简介 5
第1篇 测试技术 15
第1章 测试仪器仪表的一般特性描述 15
1.1 静态测量仪器仪表的一般特性 15
1.1.1 线性和非线性误差 15
1.1.2 灵敏度、分辨率和量程 17
1.1.3 迟滞特性 17
1.1.4 重复性 17
1.1.5 准确度、精密度和精确度 18
1.1.6 稳定性 18
1.2 测试仪器仪表的动态特性 19
1.2.1 一阶测试系统的频率响应 21
1.2.2 二阶测试系统的频率响应 22
第2章 应变测量技术 25
2.1 应变片 25
2.1.1 应变片的转换原理和结构 25
2.1.2 应变片的常温工作特性 29
2.1.3 应变片的种类和选用 35
2.2 应变仪 41
2.2.1 应变仪的组成 41
2.2.2 测量电桥 42
2.2.3 应变仪的种类和发展情况 57
2.3 应变测量的测点布置 59
2.3.1 测点位置 59
2.3.2 测量方向 62
2.3.3 常用结构型材的测点布置 68
第3章 拉（压）力和扭矩的测量 77
3.1 拉（压）力或荷重的测量 77
3.1.1 电阻应变式测力仪原理 77
3.1.2 弹性元件及其计算公式 77
3.1.3 弹性元件材料和尺寸的确定 79
3.1.4 应变片的布置和接桥方式 81
3.1.5 两种定型产品的结构 82
3.1.6 电阻应变式测力仪的测量电路 83
3.2 扭矩的测量 83
3.2.1 电阻应变片式扭矩仪 84
3.2.2 相位差式扭矩仪 88
3.2.3 钢弦式扭矩仪 92
第4章 位移和转速的测量 97
4.1 位移的测量 97
4.1.1 电阻式位移计 97
4.1.2 电感式位移计 100
4.1.3 差动变压器位移计 104
4.1.4 感应同步位移计 107
4.1.5 磁栅位移计 110
4.1.6 光栅位移测量 111
4.1.7 光纤位移测量原理 119
4.2 转速的测量 124
4.2.1 光电式转速计 125
4.2.2 磁电式转速计 126
第5章 压力和流量的测量 129
5.1 压力的测量 129
5.1.1 电气式压力计和差压力计的弹性元件 129
5.1.2 常用的电气式压力计和差压力计 135
5.2 流量的测量 139
5.2.1 概述 139
5.2.2 涡轮流量计 141
5.2.3 椭圆齿轮流量计 142
5.2.4 靶式流量计 144
5.2.5 浮子流量计 146
第6章 振动的测量 149
6.1 概述 149
6.1.1 振动规律的描述 149
6.1.2 振动的类型及其特征参数 150
6.1.3 振动测量的分类 154
6.2 测振用传感器 154
6.2.1 相对式测振传感器的原理 155
6.2.2 惯性式测振传感器的原理 156
6.2.3 磁电式速度传感器 160
6.2.4 应变式加速度传感器 161
6.2.5 压电晶体加速度传感器 163
6.3 测振用放大器 168
6.3.1 微积分放大器 169
6.3.2 电压放大器 172
6.3.3 电荷放大器 173
6.4 机械阻抗的测量 174
6.4.1 机械阻抗头 175
6.4.2 机械阻抗测量系统 175
6.5 实验模态分析 176
6.5.1 时域分析 177
6.5.2 拉氏域分析 178
6.5.3 频域分析 179
6.5.4 机械系统模态参数计算 184
第7章 噪声的测量 192
7.1 概述 192
7.2 评价噪声的技术参数 192
7.2.1 噪声的强度 193
7.2.2 噪声的频谱 195
7.3 噪声测量仪表 197
7.3.1 传声器 197
7.3.2 测量仪器 199
7.3.3 噪声测量方法涉及的原理 202
7.3.4 测量方法与测量要求的关系 207
第8章 温度的测量 211
8.1 热电偶与热电阻测温 212
8.1.1 热电偶测温原理 212
8.1.2 热电偶测温线路 213
8.1.3 热电阻测温原理 215
8.1.4 热电阻测温线路 216
8.2 红外测温 216
8.2.1 红外测温原理 216
8.2.2 红外探测器 218
8.2.3 红外测温仪表 219
8.2.4 红外热像仪 224
8.3 光纤测温 228
8.3.1 光纤温度传感器 229
8.3.2 光纤温度计 231
8.4 脉冲激光测温 232
8.4.1 脉冲激光测量系统 232
8.4.2 干涉条纹谱形成原理 233
8.4.3 依据干涉条纹谱推算温度 234
8.5 其他测温方法 235
8.5.1 声速测温法 236
8.5.2 易熔合金测温法 237
8.5.3 硬度塞测温法 237
8.5.4 示温涂料法 238
8.5.5 变色温度指示器 238
8.6 动态温度测量仪 239
8.6.1 动态测温仪的数学模型 239
8.6.2 动态测温仪的原理框图 240
8.7 微机测温系统简介 242
8.7.1 微型计算机测温系统 242
8.7.2 微型计算机测温系统的测温过程 243
8.8 无线遥测技术在温度测量中的应用 244
第2篇 数据处理与分析 249
第9章 信号的类型及其特性 249
9.1 确定性信号 249
9.1.1 简单周期性信号 249
9.1.2 复杂周期性信号 250
9.1.3 准周期性信号 251
9.1.4 瞬变信号 251
9.2 随机信号 252
9.2.1 平稳随机信号 252
9.2.2 非平稳的随机信号 253
9.2.3 各态历经的随机信号 254
9.2.4 非各态历经的随机信号 254
9.3 几个基本概念 255
9.3.1 总体特征参数、样本的统计值和总体特征参数的估计值 255
9.3.2 最佳估计值的评定标准 255
第10章 描述各类信号性质的特征参数 257
10.1 信号的幅值域分析 257
10.1.1 信号的最大值和最小值 257
10.1.2 信号的平均值和标准差 257
10.1.3 信号的均方值和有效值 259
10.1.4 幅值的概率密度函数和概率分布函数 260
10.1.5 信号的幅值直方图和累计频次图 265
10.2 信号的频率域分析 267
10.2.1 离散的幅值频谱和相位频谱分析 267
10.2.2 连续的幅值谱密度函数分析 271
10.2.3 能量谱密度和功率谱密度分析 281
10.2.4 倒频谱分析 285
10.2.5 系统的频响函数 288
10.2.6 信号的凝聚函数分析 288
10.3 信号的时差域分析 293
10.3.1 相关的物理概念和相关函数 293
10.3.2 自相关函数 297
10.3.3 互相关函数 300
10.4 信号时序建模分析 303
10.4.1 参数模型的定义 303
10.4.2 ARMA（n,m）模型的等价形式 304
10.4.3 模型的自相关函数 305
10.4.4 模型的谱密度函数 308
第11章 信号处理的过程及注意事项 310
11.1 信号的预处理 310
11.1.1 信号的剪辑与编排 310
11.1.2 信号的离散化和数字化 310
11.1.3 信号的预检 317
11.2 信号性质的检验 319
11.2.1 几种常见的检验方法 320
11.2.2 几种主要信号的性质检验 328
11.3 信号处理与分析流程、内容及装置 332
11.4 信号处理与分析中的误差分析 335
11.4.1 测量误差 335
11.4.2 统计误差 335
11.4.3 频谱分析中的加窗与平滑处理中的误差分析 339
参考文献 343