1 测量的基础知识 1
1.1测试技术的内涵及任务 1
1.2测量的基本概念 2
直接测量 2
间接测量 3
1.3标准 3
SI的构成 3
SI基本单位 4
1.4测试系统的基本要求及特性 5
测试系统的基本要求 5
测试系统的基本特性 6
1.5非电量电测系统的组成 8
1.6测试技术的发展方向 10
1.7本书特点及教学目的 11
习题 12
2 工程信号描述及其分析方法 13
2.1概述 13
2.2工程信号的分类 13
确定性信号 15
随机信号 16
2.3周期信号描述 17
周期信号的分解和频谱 17
周期信号的可测性分析 23
2.4时限信号（瞬态信号）描述 26
时限信号的分解和频谱 26
时限信号与周期信号的异同点 28
时限信号的可测性分析 29
2.5随机信号描述 29
随机信号的特征参数 29
随机信号的特征估计 33
2.6信号分析方法的应用 36
信号相关的物理解释和工程应用 37
功率谱的应用 40
2.7典型激励信号描述 41
冲激函数及其谱分析 41
单位阶跃信号及其谱分析 43
单位斜坡信号及其频谱 45
习题 45
3 测试系统的基本特性 47
3.1概述 47
3.2测试特性的获得 48
端点连线法 49
最小二乘法 49
3.3测试系统的静态特性 52
灵敏度 52
量程及测量范围 53
非线性 53
迟滞性 54
重复性 54
准确度 55
分辨率 55
漂移 55
3.4测试系统的动态特性 56
动态参数测试的特殊问题 56
测试系统的数学模型 57
3.5测试系统的动态特性分析 60
典型系统的频率响应 60
典型激励的系统瞬态响应 64
3.6测试系统无失真测试条件 67
3.7测试系统的动态特性参数获取方法 68
3.8动态误差修正 70
频域修正方法 70
时域修正方法 71
习题 71
4 计算机测试技术 72
4.1概述 72
智能测量仪器 72
计算机自动测试系统 72
计算机数据处理 73
4.2采样 74
采样过程 74
采样定理 75
量化 76
4.3计算机辅助测试技术中的接口技术 77
概述 77
RS-232C标准接口总线 78
GPIB标准接口总线 81
4.4总线系统 86
VXI总线系统 86
PXI总线系统 88
4.5虚拟仪器系统 90
概述 90
虚拟仪器的结构及特点 91
虚拟仪器的系统组成 92
VXIplug&play 93
虚拟仪器软件开发平台 94
4.6计算机辅助测试系统及其应用 95
多通道数据采集系统 95
微型计算机在火箭发动机测试中的应用 97
习题 97
5 测试结果及误差分析 99
5.1概述 99
5.2实验数据的表示方法 99
表格法 99
图解法 100
经验公式 100
有效数字及数据修约 101
5.3回归分析及其应用 101
一元线性回归 101
多元线性回归 104
非线性回归 105
回归分析应用举例 106
5.4误差的定义及分类 107
误差的概念 107
误差的分类 108
误差的表示方法 109
表征测量结果质量的指标 109
5.5不确定度评定的基本知识 110
有关不确定度的术语 110
产生测量不确定度的原因和测量模型 110
5.6标准不确定度的A类评定 112
单次测量结果试验标准差与平均值试验标准差 112
最小二乘法 116
不确定度A类评定的独立性 117
A类不确定度评定的自由度和评定度 117
5.7标准不确定度的B类评定 118
B类不确定度评定的信息来源 118
B类不确定度的评定方法 118
B类标准不确定度评定的流程 122
5.8合成标准不确定度的评定 122
输入量不相关时不确定度的合成 122
输入量相关时不确定度的合成 123
合成标准不确定度的自由度 124
合成不确定度的计算流程 125
5.9扩展不确定度的评定及报告形式 126
扩展不确定度的评定 126
测量不确定度的报告与表示 126
习题 128
6 信号调理电路及指示记录装置 130
6.1滤波器 130
滤波器分类 130
理想滤波器 131
实际滤波器 133
模拟滤波器的应用 138
常用数字滤波器 139
6.2信号放大电路 141
6.3调幅解调 145
调幅与解调原理 145
调幅波的波形失真 146
典型调幅波及其频谱 148
6.4调频解调 149
调频波及其频谱 149
直接调频与鉴频 151
应用举例 152
6.5记录仪器 153
磁带记录仪 153
瞬态波形记录分析仪 157
习题 158
7 应变电测技术 159
7.1电阻应变片 159
电阻应变片的结构和工作原理 159
电阻应变片的种类、材料和参数 162
应变片的黏贴 166
7.2电阻应变片的温度误差及补偿 168
温度误差及其产生原因 168
温度补偿方法 169
7.3电阻应变片的信号调理电路 170
直流电桥 170
交流电桥 172
等臂对称电桥的“相邻相减、相对相加”特性 174
7.4电阻应变仪 176
电阻应变仪的分类及其特点 176
载波放大式应变仪的组成及工作原理 177
电标定及电标定桥 177
常用电阻应变仪主要电路的特点 178
7.5测量中应变片的排列与接桥 180
应变式传感器 180
各种载荷测量中应变片的排列和连桥 181
7.6应力与应变测量 185
单向应力状态 185
主应力方向已知的平面应力状态 185
主应力方向未知的平面应力状态 186
习题 188
8 压电测量技术 190
8.1压电式传感器的工作原理 190
压电效应 190
压电常数和表面电荷的计算 192
压电元件的基本变形 193
8.2压电材料 194
石英压电晶体 195
压电陶瓷 196
压电元件常用结构形式 197
8.3压电式传感器的等效电路 198
8.4压电式传感器的信号调节电路 199
电压放大器（阻抗变换器） 199
电荷放大器 203
8.5压电式传感器的应用 204
压电式测力传感器 204
压电式加速度传感器 205
压电阻抗头 207
8.6压电式传感器的误差 208
8.7常用压电测量仪器简介 209
5011B型电荷放大器 209
拉、压力的石英力传感器 210
三分量力传感器 210
习题 210
9 光电测量技术 212
9.1光源 212
9.2光电器件 213
外光电效应的光电器件 214
内光电效应的光电器件 216
光电耦合器件 223
电荷耦合器件 223
光电位置敏感器件 225
9.3光纤传感器 230
光纤的结构和传输原理 231
几种常用的光纤传感器 232
9.4红外传感器 234
红外辐射 235
红外探测器 235
9.5光栅 237
9.6光电编码器 239
9.7光电应用举例 241
习题 244
10 温度测量技术 245
10.1概述 245
10.2测温法分类及仪器设备 245
10.3热电偶 246
热电效应及测温原理 247
热电回路的基本定律 248
热电偶的种类 249
热电偶的冷端温度补偿 253
热电偶的实用测温电路 254
温度测量的动态误差修正 257
10.4热电阻温度计 258
金属丝热电阻 258
热敏电阻 260
10.5温度测量应用举例 262
习题 262
11 噪声测量技术 263
11.1噪声测试的物理学基本知识 263
声波、声速和波长 263
声波、声场和波阵面 264
声压、声强和声功率 264
声级和分贝 265
11.2人对噪声的主观量度 266
响度与响度级 267
声级计的计权网络、A声级 268
等效连续声级 269
噪声评价曲线 269
11.3噪声测量仪器 270
传声器 270
声级计 272
噪声分析仪 274
11.4噪声测量方法 275
测试环境对噪声的影响 275
声压级测量 275
声功率级测试 277
声强的测试 278
习题 279
12 压力测量技术 280
12.1概述 280
压力的定义 280
压力的计量单位 281
压力测量分类 281
12.2塑性测压法 281
概述 281
铜柱测压法 282
铜球测压法 284
12.3弹性测压法 285
应变式压力传感器 285
压阻式压力传感器 288
压电式压力传感器 289
压力测量系统 292
12.4动态压力测量的管道效应 292
直管道情况 293
有腔室和管道的情况 293
12.5测压系统的标定 293
测压系统的静态标定 293
测压系统的动态标定 294
习题 300
13 位移、速度、加速度测量 301
13.1位移测量 301
电感式位移测量系统 302
电容式位移测量系统 308
电涡流式位移测量系统 310
13.2速度测量 313
微积分电路法 313
平均速度法 313
瞬时速度法 314
转速测量 317
13.3加速度测量 318
惯性式加速度计 319
应变式加速度计 320
压电加速度计 321
习题 325
14 流量检测 326
14.1概述 326
流量测量的基本知识 326
流量检测方法 329
流量仪表的主要技术参数 330
14.2常用流量计 330
容积法流量计 330
差压式流量计 331
速度法流量计 333
14.3流量计的标定 340
习题 341
15 机械振动测试 342
15.1概述 342
15.2测振系统的组成及合理选择 343
测振系统的组成 343
振动系统的合理选用 344
传感器的安装 346
15.3振动系统特性测试 347
激振方式 347
机械结构参数的估计 352
15.4机械阻抗测试 355
机械阻抗的基本概念 355
几种典型机械导纳定义 356
15.5振动分析方法及仪器 357
习题 359
参考文献 361