工程测试与信息处理

绪论

第一篇 工程测试技术基础篇

第1章 测量的基础知识

1.1 测量的基本方法

1.1.1 直接测量

1.1.2 间接测量

1.1.3 组合测量

1.1.4 软测量

1.2 标准量及其传递

1.2.1 SI的构成

1.2.2 SI基本单位

1.3 非电量电测系统的组成

习题

第2章 工程信号描述及其分析方法

2.1 概述

2.2 工程信号的分类

2.2.1 确定性信号

2.2.2 随机信号

2.3 周期信号

2.3.1 周期信号的分解和频谱

2.3.2 周期信号的可测性分析

2.4 时限信号(瞬态信号)

2.4.1 时限信号的分解和频谱

2.4.2 时限信号与周期信号的异同点

2.4.3 时限信号的可测性分析

2.5 随机信号

2.5.1 随机信号的特征参数

2.5.2 随机信号的幅值域特征估计

2.6 典型激励信号

2.6.1 冲激函数及其谱分析

2.6.2 单位阶跃信号及其谱分析

2.6.3 单位斜坡信号及其谱分析

习题

第3章 测试系统及基本特性

3.1 概述

3.1.1 测量系统的基本要求

3.1.2 线性系统及其主要性质

3.1.3 测量系统选用注意事项

3.2 测量系统的静态特性

3.2.1 灵敏度

3.2.2 量程及测量范围

3.2.3 非线性

3.2.4 迟滞性

3.2.5 重复性

3.2.6 准确度

3.2.7 分辨率

3.2.8 漂移

3.3 测量系统静态特性获取方法

3.4 测量系统动态特性

3.4.1 动态参数测试的特殊问题

3.4.2 测量系统动态特性的分析方法及技术指标

3.4.3 测量系统的数学模型

3.4.4 传递函数

3.4.5 频率响应函数

3.4.6 冲激响应函数

3.5 测量系统动态特性分析

3.5.1 典型系统的频率响应

3.5.2 典型激励的系统瞬态响应

3.5.3 相似系统

3.6 测量系统的动态特性参数获取方法

3.7 测量系统无失真测试条件

3.8 动态误差修正

3.8.1 频域修正方法

3.8.2 时域修正方法

习题

第4章 工程测试中的传感器技术

4.1 概述

4.2 应变式电阻传感器

4.2.1 金属电阻应变片

4.2.2 半导体应变片

4.2.3 电阻应变片的选用注意事项

4.2.4 应变片的粘贴

4.2.5 电阻应变片的测量电路

4.3 电感式传感器

4.3.1 自感式传感器

4.3.2 互感式传感器

4.3.3 电涡流传感器

4.4 电容传感器

4.4.1 工作原理与结构

4.4.2 电容传感器的性能改善

4.5 磁电式传感器

4.5.1 电磁感应式传感器

4.5.2 霍耳传感器

4.6 压电式传感器

4.6.1 压电效应

4.6.2 压电传感器的测量电路

4.6.3 应用

4.7 光电式传感器

4.7.1 光电效应

4.7.2 光电器件

4.7.3 光纤传感器

4.7.4 红外传感器

4.7.5 光栅

4.7.6 光电编码器

4.8 热电式传感器

4.8.1 热电偶

4.8.2 热电阻

4.8.3 热敏电阻

4.9 智能传感器

4.9.1 智能传感器的结构

4.9.2 智能传感器的功能

4.9.3 智能传感器的特点

习题

第5章 信号调理、显示及记录仪器

5.1 滤波器

5.1.1 滤波器的基本参数

5.1.2 一阶无源滤波器

5.1.3 有源滤波器

5.1.4 开关电容滤波器

5.2 信号放大电路

5.2.1 运算放大器

5.2.2 实际运算放大器存在的问题

5.2.3 测量放大器

5.2.4 程控放大器

5.3 调制与解调

5.3.1 幅值调制与解调

5.3.2 频率调制与解调

5.4 模拟显示

5.4.1 动圈式显示仪表

5.4.2 自平衡式显示仪表

5.5 数字显示：

5.5.1 发光二极管(LED)

5.5.2 液晶显示

习题

第6章 计算机化测试技术

6.1 概述

6.1.1 智能测量仪器

6.1.2 计算机自动测试系统

6.1.3 计算机数据处理

6.2 采样

6.2.1 采样过程

6.2.2 采样定理

6.2.3 量化

6.2.4 编码

6.3 数据采集系统

6.3.1 数据采集系统的主要组成

6.3.2 数据采集系统的主要性能指标

6.3.3 数据采集系统的结构形式

6.4 计算机辅助测试技术中的接口技术

6.4.1 概述

6.4.2 RS232C标准接口总线

6.4.3 GPIB标准接口总线

6.4.4 其他标准接口总线简介

6.5 总线系统

6.5.1 VxI总线系统

6.5.2 PXI总线系统

6.6 虚拟仪器系统

6.6.1 概述

6.6.2 虚拟仪器的结构及特点

6.6.3 虚拟仪器的系统组成

6.6.4 虚拟仪器软件开发平台

习题

第7章 实验数据处理

7.1 概述

7.2 实验数据的表示方法

7.2.1 表格法

7.2.2 图解法

7.2.3 经验公式

7.2.4 有效数字及数据修约

7.3 回归分析及其应用

7.3.1 一元线性回归

7.3.2 多元线性回归

7.3.3 非线性回归

7.3.4 回归分析应用举例

习题

第8章 误差分析及不确定度评估

8.1 误差的定义及分类

8.1.1 误差的概念

8.1.2 误差的分类

8.I.3 误差的表示方法

8.1.4 表征测量结果质量的指标

8.2 不确定度评定的基本知识

8.2.1 有关不确定度的术语

8.2.2 产生测量不确定度的原闲和测量模型

8.3 标准不确定度的A类评定

8.3.1 单次测量结果实验标准差与平均值实验标准差

8.3.2 最小二乘法

8.3.3 不确定度A类评定的独立性

8.3.4 不确定度A类评定的自由度和评定度

8.4 标准不确定度的B类评定

8.4.1 不确定度B类评定的信息来源

8.4.2 不确定度的B类评定方法

8.4.3 标准不确定度B类评定的流程

8.5 合成标准不确定度的评定

8.5.1 输入量不相关时不确定度的合成

8.5.2 输入量相关时不确定度的合成

8.5.3 合成标准不确定度的自由度

8.5.4 合成不确定度的计算流程

8.6 扩展不确定度的评定及报告形式

8.6.1 扩展不确定度的评定

8.6.2 测量不确定度的报告与表示

习题

第二篇 工程测试应用篇

第9章 常用参量测量

9.1 应力、应变及力的测量

9.1.1 力值传递

9.1.2 应变、应力的测量

9.1.3 力的测量

9.1.4 测力传感器的标定

9.2 压力测量

9.2.1 概述

9.2.2 常用测压传感器

9.2.3 动态压力测量时管道传输效应

9.2.4 测压系统的标定

9.3 流量测量

9.3.1 概述

9.3.2 常用流量计

9.3.3 流量计的定度

9.4 噪声测量

9.4.1 噪声测量的基础知识

9.4.2 常用噪声测量仪器

9.4.3 噪声测量的方法

9.4.4 噪声测量不确定度的影响因素

9.5 温度测量

9.5.1 概述

9.5.2 接触式温度测量

9.5.3 非接触式温度测量

9.6 位移、速度及加速度的测量

9.6.1 概述

9.6.2 位移测量

9.6.3 速度测量

9.6.4 加速度测量

9.7 机械振动测试

9.7.1 概述

9.7.2 测振系统的组成及合理选择

9.7.3 振动系统特性测试

9.7.4 机械阻抗测试

9.7.5 振动分析方法及仪器

习题

第三篇 测试信号处理篇

第10章 数字信号处理基础

10.1 数字信号的截断及窗函数

10.1.1 信号的截断及能量泄漏

10.1.2 常用窗函数

10.2 离散时间信号变换

10.2.1 DFS(离散傅里叶级数)

10.2.2 DFT(离散傅里叶变换)

10.2.3 DFT的主要性质

10.3 FFT(快速傅里叶变换)

10.3.1 DFT直接计算的工作量

10.3.2 提高DFTr运算效率的思路

10.3.3 FFT算法

10.4 数字滤波器

10.4.1 数字滤波器的分类

10.4.2 IIR数字滤波器的设计

10.4.3 FIR数字滤波器设计

习题

第11章 工程测试信号处理

11.1 工程测试信号处理的目的

11.2 相关分析及其应用

11.2.1 随机信号的相关函数

11.2.2 信号相关函数的实现

11.2.3 信号相关的物理解释=和工程应用

11.3 功率谱分析及其应用

11.3.1 定义

11.3.2 物理意义

11.3.3 功率谱分析的实现

11.3.4 功率谱的应用

11.3.5 相干函数

11.4 倒频谱技术

11.4.1 倒频谱分析的基本原理

11.4.2 倒频谱分析的意义

11.4.3 倒频谱技术的应用

11.5 频谱细化分析

11.5.1 基于复调制的FFT方法

11.5.2 相位补偿细化方法

11.5.3 应用

……

参考文献

《工程测试与信息处理（第2版）》详细介绍了工程测量的基础知识、工程信号的可测性分析方法、测试系统的基本特性、工程测试中常用传感器技术、常用信号调理及记录仪器、计算机在测试技术中的应用、常用参量测量技术、测试信号处理的数字信号分析基础及工程测试中的常用测试信号处理方法。
　　为便于读者学习和掌握《工程测试与信息处理（第2版）》的主要内容，每章都列出学习要点、配有一定的工程应用实例及习题。
　　《工程测试与信息处理（第2版）》可作为机械设计制造及其自动化、武器系统与发射工程、地面武器机动工程、过程装备与控制工程、测控技术及仪器、精密仪器与机械及机械电子工程等专业的教科书或参考书，亦可供相关专业的研究生、教师及工程技术人员参考。
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　　本书资源可以在国防工业出版社网站（www.ndip.cn）“资源下载”栏目下搜索下载。