现代测试技术

《现代测试技术》

第1章 绪论

1.1 现代测试技术的发展趋势

1.2 传感器的发展

1.3 测试手段的发展

1.4 测量信号处理的发展

1.5 开发平台的发展趋势

第2章 常规传感器

2.1 传感器概述

2.1.1 传感器的作用

2.1.2 传感器的定义和组成

2.1.3 传感器的分类及要求

2.1.4 传感器开发的新趋势

2.2 电阻式传感器

2.2.1 电阻应变式传感器

2.2.2 压阻式传感器

2.2.3 变阻式传感器

2.3 电容式传感器

2.3.1 工作原理及类型

2.3.2 特点与应用

.2.3.3 电容式传感器应用举例

2.4 电感式传感器

2.4.1 自感式传感器

2.4.2 互感型(差动变压器式)传感器

2.4.3 压磁式传感器

2.5 压电式传感器

2.5.1 压电效应与压电材料

2.5.2 压电式传感器及其等效电路

2.5.3 压电元件常用的结构形式

2.5.4 测量电路

2.6 磁电式传感器

2.6.1 磁感应电式传感器

2.6.2 霍尔式传感器

2.6.3 磁阻效应传感器

2.7 光电式传感器

2.7.1 光电效应及光电器件

2.7.2 光电式传感器的形式

2.8 半导体传感器

2.8.1 气敏传感器

2.8.2 湿敏传感器

2.8.3 半导体色敏传感器

2.9 数字式传感器

2.9.1 编码器

2.9.2 光栅传感器

2.9.3 感应同步器

2.10 热电偶传感器

2.10.1 热电偶传感器简介

2.10.2 热电偶工作原理

2.10.3 热电偶传感器的应用

2.11 热电阻传感器

2.12 光纤传感器

2.13 传感器应用实例

小结

思考与练习

第3章 微机械传感器

3.1 微机械传感器的概念及特点

3.2 微机电系统的主要加工技术

3.3 微机械传感器原理

3.3.1 微机械加速度传感器

3.3.2 微机械压力传感器

3.3.3 微机械陀螺

3.3.4 其他微机械传感器

小结

思考与练习

第4章 测量误差分析

4.1 测量误差的基本概念

4.1.1 测量误差及研究的意义和内容

4.1.2 测量误差的来源

4.1.3 测量误差的表示方法

4.1.4 测量误差的分类

4.1.5 测量不确定度与置信概率

4.2 随机误差的处理

4.2.1 随机误差的特征和概率分布

4.2.2 随机误差的方差和标准差

4.2.3 不等精度直接测量的数据处理

4.3 系统误差的分析

4.3.1 系统误差的判别

4.3.2 系统误差的消除

4.4 粗大误差的剔除

4.4.1 拉依达准则

4.4.2 格拉布斯准则

4.5 误差的合成与分配

4.5.1 误差的合成

4.5.2 误差的分配

4.6 案例分析

小结

思考与练习

第5章 常见工程量的测量

5.1 位移测量

5.1.1 滑线电阻式位移传感器

5.1.2 应变片式位移传感器

5.1.3 差动变压器式位移传感器

5.2 速度测量

5.2.1 线速度测量

5.2.2 转速测量

5.3 加速度测量

5.3.1 惯性式加速度计

5.3.2 应变片式加速度传感器

5.3.3 差动变压器式加速度传感器

5.3.4 压电式加速度传感器

5.4 力与压力测量

5.4.1 力的测量

5.4.2 压力的测量

5.5 振动测量

5.5.1 测振传感器

5.5.2 测振仪电路原理

5.5.3 振动的记录方法

5.5.4 振动试验设备

5.6 噪声测量

5.6.1 噪声测量的物理量

5.6.2 噪声测量常用仪器

5.7 案例分析

小结

思考与练习

第6章 信号调理

6.1 信号放大

6.1.1 运算放大器

6.1.2 差分放大器

6.1.3 隔离放大器

6.1.4 仪用放大器

6.1.5 可变增益放大器

6.2 信号滤波

6.2.1 理想滤波器

6.2.2 低通滤波器

6.2.3 高通滤波器

6.2.4 带通滤波器

6.3 调制与解调

6.3.1 幅值调制与解调

6.3.2 频率调制与解调

6.4 信号转换

6.4.1 电压／电流转换

6.4.2 电压／频率转换

6.5 案例分析

小结

思考与练习

第7章 数字信号处理

7.1 模拟信号的数字化

7.1.1 数字信号处理的基本步骤

7.1.2 信号数字化出现的问题

7.2 信号的时域截断与能量泄漏

7.2.1 频域采样、时域周期延拓和栅栏效应

7.2.2 常用窗函数

7.3 离散傅里叶变换(dft)

7.3.1 dft推导

7.3.2 dft说明

7.3.3 dft的隐含周期性

7.3.4 dft的主要性质

7.3.5 频域采样

7.3.6 dft的应用

7.4 快速傅里叶变换(fft)

7.4.1 快速傅里叶变换的定义

7.4.2 快速傅里叶变换的应用

7.5 dsp应用系统设计

7.5.1 dsp技术介绍

7.5.2 dsp芯片介绍

7.5.3 dsp系统开发

7.6 案例分析

小结

思考与练习

第8章 现代信号分析方法

8.1 随机过程的统计描述

8.1.1 随机变量分析

8.1.2 随机过程的分析

8.2 相关函数与功率谱分析

8.2.1 相关分析及其应用

8.2.2 功率谱分析及应用

8.3 随机信号的高阶谱分析

8.3.1 高阶累积量与高阶矩谱

8.3.2 双谱分析

8.3.3 阶谱分析应用

8.4 时频分析

8.4.1 短时傅里叶变化

8.4.2 小波分析

8.5 案例分析

小结

思考与练习

第9章 虚拟仪器

9.1 虚拟仪器简介

9.2 虚拟仪器硬件系统

9.2.1 基于数据采集卡的虚拟仪器

9.2.2 基于gpib总线方式的虚拟仪器

9.2.3 基于vxi总线方式的虚拟仪器

9.2.4 基于pxi总线方式的虚拟仪器

9.3 虚拟仪器软件系统

9.3.1 输入／输出(i／o)接口软件

9.3.2 虚拟仪器驱动程序

9.3.3 应用软件及开发环境

9.4 案例分析

小结

思考与练习

第10章 现代测试系统

10.1 计算机测试系统的基本组成

10.1.1 多路模拟开关

10.1.2 采样保持(s／h)

10.1.3 模／数与数／模转换

10.2 现场总线技术概述

10.2.1 can总线技术

10.2.2 ff总线技术

10.3 测试系统的智能化和网络化技术

10.3.1 智能测试系统

10.3.2 测试系统的网络化技术

10.4 案例分析1

10.5 案例分析2

小结

思考与练习

第11章 测试系统设计

11.1 测试系统设计原则

11.2 传感器的选用原则

11.3 测试系统的组成

11.3.1 测量信号的特性.

11.3.2 测试系统的电路形式

11.3.3 测试系统各单元之间的匹配条件

11.4 接地噪声和消除方式

11.4.1 接地问题

11.4.2 接地干扰分析

11.4.3 正确接地方式

11.5 屏蔽技术

11.5.1 噪声传播的方式

11.5.2 电场屏蔽

11.5.3 磁场屏蔽

11.6 测量信号的电平偏置与电流传送

11.6.1 偏置

11.6.2 以电流的形式传送信息

11.7 测试系统的误差与总合

11.7.1 误差的来源及分类

11.7.2 误差的总合

11.8 案例分析

小结

思考与练习

附录

一 国际单位制(si)

二 一些物理和化学的基本常数(1986年国际推荐制)

三 常用的单位换算

四 镍铬硅—镍硅热电偶(n型)e(t)分度表

五 镍铬—镍硅(分度号eu—2)热电偶毫伏值与温度换算

六 铂铑—铂(分度号lb—3)热电偶毫伏值与温度换算表

七 铂热电阻pt100分度表(iis—90)

八 铂热电阻(pt10型)r(t)分度表(iis—90)

九 镍铬—铜镍(康铜)热电偶(e型)分度表

十 铁—铜镍合金(康铜)热电偶(j型)e(t)分度表

参考文献