第1章 概论 1
1.1测试技术概述 1
1.2测试系统的组成 2
1.2.1试验装置 2
1.2.2测量装置 2
1.2.3数据处理装置 3
1.2.4记录装置 3
1.3测试技术的发展趋势 5
1.4本书主要内容和学习要求 5
习题与思考题 6
第2章 测试系统特性分析 7
2.1测试系统概述 7
2.2测试系统的静态特性分析 9
2.2.1静态传递方程 9
2.2.2线性度 9
2.2.3灵敏度 10
2.2.4分辨力 10
2.2.5迟滞误差（回程误差） 11
2.2.6漂移 11
2.2.7重复性 11
2.2.8稳定性 11
2.3测试系统的动态特性 12
2.3.1频率响应函数及频率特性 13
2.3.2脉冲响应函数 14
2.3.3常见测试系统的动态特性 15
2.3.4测试系统动态特性参数的识别 19
2.5测试系统不失真测量的条件 22
2.6测试系统的抗干扰及负载效应 24
2.6.1测试系统的干扰 24
2.6.2测试系统的抗干扰设计 24
2.6.3测试系统的负载效应 26
习题与思考题 27
第3章 信号转换与调理 29
3.1放大电路 29
3.1.1反相放大器 30
3.1.2同相放大器 30
3.1.3差动放大器 30
3.1.4交流放大电路 31
3.1.5电荷放大器 32
3.1.6测量放大器 32
3.1.7隔离放大器 34
3.2测量电桥 34
3.2.1直流电桥 34
3.2.2交流电桥 37
3.3调制与解调 38
3.3.1调制的类型 38
3.3.2调幅及其解调 40
3.4滤波器 42
3.4.1滤波器的分类 43
3.4.2理想滤波器 43
3.4.3实际滤波器 44
3.4.4无源滤波器 45
3.4.5有源滤波器 46
3.4.6滤波器的应用 47
习题与思考题 48
第4章 测试信号分析与处理 50
4.1信号的概念和分类 50
4.1.1信号的概念 50
4.1.2信号的分类 51
4.2信号的时域分析 55
4.2.1均值 55
4.2.2均方值 55
4.2.3方差 55
4.2.4波形图 56
4.3信号的幅值域分析 56
4.3.1概率密度函数 56
4.3.2概率分布函数 57
4.3.3直方图分析 58
4.4信号的频域分析 59
4.4.1周期信号的频谱 60
4.4.2非周期信号的频谱 64
4.4.3随机信号的频谱 68
4.5信号的相关分析 71
4.5.1相关函数 71
4.5.2相关函数的性质及物理含义 71
4.5.3随机信号的相关函数与其频谱的关系 72
4.6数字信号分析与处理 73
4.6.1数据采集 73
4.6.2信号数字化与采样定理 76
4.6.3离散傅里叶变换 79
4.6.4 DFT及其变换过程出现的问题 82
4.6.5 DFT常用窗函数及其特性 88
习题与思考题 89
第5章 虚拟仪器测试系统 92
5.1虚拟仪器概述 92
5.1.1虚拟仪器的概念 92
5.1.2虚拟仪器系统的组成 93
5.1.3虚拟仪器的开发平台 96
5.2信号调理器和数据采集卡 96
5.2.1概述 96
5.2.2数据采集卡 97
5.2.3信号调理器 98
5.3软件开发平台LabVIEW 99
5.3.1 LabVIEW应用程序的构成 99
5.3.2 LabVIEW的操作模板 100
5.3.3 VI程序设计方法 104
5.4 LabVIEW信号分析与处理 105
5.4.1信号的产生 105
5.4.2 FFT变换 106
5.4.3窗函数 106
5.4.4数字滤波器 107
5.5基于虚拟仪器的测试系统组建实例 108
5.5.1测试系统硬件设计 108
5.5.2测试系统软件设计 110
习题与思考题 114
第6章 振动参数的测量 115
6.1振动测量方法 115
6.1.1概述 115
6.1.2振动的分类 116
6.1.3振动测量方法 116
6.2振动测量系统 117
6.2.1振动测试仪器的分类 117
6.2.2常用振动测试系统 118
6.3激振设备 118
6.3.1力锤激振器 119
6.3.2电磁式激振器 119
6.3.3电动式激振器 121
6.3.4电液式激振器 122
6.4测振传感器 122
6.4.1测振传感器的类型 122
6.4.2惯性式测振传感器的工作原理 123
6.4.3相对式测振传感器的工作原理 125
6.4.4压电式加速度传感器 126
6.4.5磁电式速度传感器 127
6.4.6涡流式位移传感器 129
6.4.7选择测振传感器的原则 130
6.5机械阻抗测量与实验模态分析 130
6.5.1机械阻抗测量 130
6.5.2实验模态分析 131
习题与思考题 133
第7章 机械噪声测量 134
7.1机械噪声概述 134
7.1.1机械噪声分类 134
7.1.2噪声基本参数 134
7.2噪声测量设备 137
7.2.1声级测量 137
7.2.2声强测量 140
7.3噪声频谱分析 143
7.3.1窄带频谱和声压谱级 143
7.3.2频带声压级与倍频程频谱 144
7.4噪声控制 145
7.4.1噪声控制的基本原理 145
7.4.2机械噪声控制 146
7.5车内噪声测量 148
7.5.1测试内容及分析系统 148
7.5.2测试结果与分析 149
习题与思考题 150
第8章 力、扭矩测量 151
8.1电阻应变片 151
8.1.1电阻应变片工作原理 151
8.1.2电阻应变片的结构 152
8.1.3电阻应变片的应用 153
8.2力传感器 154
8.2.1应变测力传感器 154
8.2.2压电式测力传感器 156
8.2.3压阻式测力传感器 156
8.2.4压磁式测力传感器 157
8.2.5动态切削力的测量 157
8.3扭矩传感器 159
8.3.1扭矩概述 159
8.3.2扭矩传感器 159
8.4机械传动效率测量 162
8.4.1传动效率测量原理 162
8.4.2传动效率测试系统 163
习题与思考题 164
第9章 机械几何量的测量 166
9.1几何量测量方法与测量夹具 166
9.1.1几何量测量的概念 166
9.1.2几何量测量的四大要素 166
9.1.3几何量测量系统的组成 167
9.1.4测量夹具 168
9.2位移测量 170
9.2.1常见位移传感器 170
9.2.2位移测量应用实例 180
9.3转速测量 181
9.3.1常见转速传感器 181
9.3.2转速测量实例 185
9.4三坐标测量机及其应用 186
9.4.1三坐标测量机类型和结构 186
9.4.2三坐标测量机的测量 189
9.4.3三坐标测量机的应用 190
习题与思考题 192
第10章 测试技术在机械故障诊断中的应用 193
10.1机械故障诊断的内容 193
10.1.1信息采集 194
10.1.2信号处理 194
10.1.3状态识别 194
10.1.4诊断决策 194
10.2机械故障诊断技术 194
10.2.1状态特征信号 194
10.2.2振动判别标准 195
10.3滚动轴承故障诊断及其应用实例 196
10.3.1滚动轴承故障的基本形式 196
10.3.2滚动轴承的故障振动分析 197
10.3.3滚动轴承振动监测诊断技术 199
10.3.4滚动轴承故障诊断实例 202
10.4齿轮故障诊断及其应用实例 207
10.4.1齿轮常见故障 207
10.4.2齿轮振动监测诊断技术 208
10.4.3齿轮故障诊断实例 211
习题与思考题 213
第11章 测试技术在自动控制中的应用 214
11.1测试技术在工业机器人中的应用 214
11.1.1零位和极限位置的检测 215
11.1.2位移量的检测 215
11.1.3速度、加速度的检测 216
11.2测试技术在数控机床与加工中心中的应用 217
11.2.1传感器在位置反馈系统中的应用 217
11.2.2传感器在速度反馈系统中的应用 218
11.2.3传感器在位置检测中的应用 219
11.3测试技术在汽车机电一体化中的应用 220
11.3.1汽车用传感器 220
11.3.2传感器在发动机中的典型应用 224
11.3.3传感器在汽车空调系统中的应用 227
习题与思考题 228
参考文献 229