第1章溫度的測量與控制實驗

實驗1.1熱電偶常規檢定實驗

1.1.1實驗目的

1.1.2實驗設備和材料

1.1.3實驗原理

1.1.4實驗步驟和方法

1.1.5實驗報告要求

1.1.6思考題

實驗1.2熱電偶計算機檢定實驗

1.2.1實驗目的

1.2.2實驗設備和材料

1.2.3實驗原理

1.2.4實驗步驟和方法

1.2.5實驗報告要求

1.2.6思考題

實驗1.3電子電位差計的檢定實驗

1.3.1實驗目的

1.3.2實驗設備和材料

1.3.3實驗內容

1.3.4實驗報告要求

1.3.5思考題

實驗1.4動圈毫伏表的檢定

1.4.1實驗目的

1.4.2實驗設備

1.4.3實驗內容

1.4.4實驗報告要求

1.4.5思考題

實驗1.5數字顯示調節儀的檢定

1.5.1實驗目的

1.5.2實驗設備和材料

1.5.3實驗內容

1.5.4實驗報告要求

實驗1.6位式控制爐溫實驗

1.6.1實驗目的

1.6.2實驗設備和材料

1.6.3實驗原理

1.6.4實驗步驟

1.6.5實驗數據記錄與處理

實驗1.7固定PID參數控制爐溫實驗

1.7.1實驗目的

1.7.2實驗設備和材料

1.7.3實驗原理

1.7.4實驗步驟和方法

1.7.5實驗注意事項

1.7.6實驗報告要求

1.7.7思考題

實驗1.8集成溫度傳感器溫度特性實驗

1.8.1實驗目的

1.8.2實驗設備和材料

1.8.3實驗原理

1.8.4實驗步驟和方法

1.8.5思考題

第2章電測應力實驗

實驗2.1電阻應變片的粘貼實驗

2.1.1實驗目的

2.1.2實驗設備和材料

2.1.3實驗原理

2.1.4實驗內容

實驗2.2電阻應變片不同橋路連接實驗

2.2.1實驗目的

2.2.2實驗設備和材料

2.2.3實驗原理

2.2.4實驗步驟和方法

2.2.5實驗結果分析

實驗2.3應力測量實驗

2.3.1實驗目的

2.3.2實驗設備和材料

2.3.3實驗原理

2.3.4實驗步驟和方法

2.3.5實驗注意事項

2.3.6實驗報告要求

2.3.7思考題

實驗2.4純彎曲梁正應力測試實驗

2.4.1實驗目的

2.4.2實驗設備和材料

2.4.3實驗原理

2.4.4實驗步驟和方法

2.4.5預習要求

2.4.6實驗報告要求

2.4.7思考題

實驗2.5薄壁圓筒在彎、曲、扭組合變形下應力的測試

2.5.1實驗目的

2.5.2實驗設備和材料

2.5.3實驗原理

2.5.4實驗步驟和方法

2.5.5實驗報告要求

2.5.6思考題

實驗2.6應變式力傳感器的靜態標定實驗

2.6.1實驗目的

2.6.2實驗設備

2.6.3實驗原理

2.6.4實驗內容

2.6.5實驗報告要求

2.6.6思考題

實驗2.7電阻應變片靈敏度繫數的測定

2.7.1實驗目的

2.7.2實驗設備和材料

2.7.3實驗原理

2.7.4實驗步驟和方法

2.7.5實驗結果處理

第3章信號檢定實驗

實驗3.1基本電參量的測量

3.1.1實驗目的

3.1.2實驗設備和材料

3.1.3實驗步驟和方法

3.1.4實驗注意事項

3.1.5實驗報告要求

3.1.6思考題

實驗3.2示波器的使用

3.2.1實驗目的

3.2.2實驗設備

3.2.3實驗原理

3.2.4實驗步驟和方法

3.2.5思考題

實驗3.3用“李薩如圖形法”測量簡諧振動的頻率

3.3.1實驗目的

3.3.2實驗裝置

3.3.3實驗原理

3.3.4實驗步驟和方法

3.3.5實驗結果與分析

實驗3.4簡諧振動幅值測量

3.4.1實驗目的

3.4.2實驗裝置框圖

3.4.3實驗原理

3.4.4實驗步驟和方法

3.4.5實驗結果與分析

實驗3.5簡諧波幅域統計參數的測定

3.5.1實驗目的

3.5.2實驗裝置框圖

3.5.3實驗原理

3.5.4實驗步驟和方法

3.5.5實驗結果和分析

實驗3.6振動繫統固有頻率的測量

3.6.1實驗目的

3.6.2實驗裝置框圖

3.6.3實驗原理

3.6.4實驗步驟和方法

3.6.5實驗結果與分析

3.6.6思考題

實驗3.7速度測量實驗

3.7.1實驗目的

3.7.2實驗設備

3.7.3實驗原理

3.7.4實驗內容

3.7.5實驗注意事項

3.7.6實驗報告要求

實驗3.8電磁波參量的測量

3.8.1實驗目的

3.8.2實驗設備

3.8.3實驗原理

3.8.4實驗步驟和方法

3.8.5實驗報告要求

3.8.6思考題

第4章位移測量實驗

實驗4.1電容式傳感器位移測量實驗

4.1.1實驗目的

4.1.2實驗設備

4.1.3實驗原理

4.1.4實驗步驟和方法

4.1.5實驗注意事項

4.1.6實驗報告要求

實驗4.2霍爾式位移傳感器實驗

4.2.1實驗目的

4.2.2實驗設備和材料

4.2.3實驗原理

4.2.4實驗步驟和方法

4.2.5實驗報告要求

實驗4.3差動變壓器位移式傳感器的標定

4.3.1實驗目的

4.3.2實驗原理

4.3.3實驗設備和材料

4.3.4實驗步驟和方法

4.3.5思考題

4.3.6實驗預習及實驗報告要求

實驗4.4光纖傳感器的位移測量

4.4.1實驗目的

4.4.2實驗設備和材料

4.4.3實驗原理

4.4.4實驗步驟和方法

4.4.5實驗注意事項

4.4.6思考題

實驗4.5渦流傳感器原理及應用實驗

4.5.1實驗目的

4.5.2實驗設備

4.5.3實驗原理

4.5.4實驗內容

4.5.5實驗報告要求

實驗4.6回轉軸徑向運動誤差測試實驗

4.6.1實驗目的

4.6.2實驗設備

4.6.3實驗原理

4.6.4實驗內容

4.6.5實驗報告要求

實驗4.7超聲波傳感器的距離測量

4.7.1實驗目的

4.7.2實驗設備

4.7.3實驗原理

4.7.4實驗內容

4.7.5實驗步驟

4.7.6實驗報告要求

第5章熱學檢測實驗

實驗5.1固體比熱容的測量實驗

5.1.1實驗目的

5.1.2實驗設備和材料

5.1.3實驗原理

5.1.4實驗步驟和方法

5.1.5結果分析

5.1.6思考題

實驗5.2導熱繫數的測定實驗

5.2.1實驗目的

5.2.2實驗設備和材料

5.2.3實驗原理

5.2.4實驗方法

5.2.5實驗注意事項

5.2.6實驗記錄與分析

實驗5.3差熱分析實驗

5.3.1實驗目的

5.3.2實驗原理

5.3.3實驗試劑與儀器

5.3.4實驗內容

5.3.5實驗注意事項

5.3.6實驗報告要求

5.3.7思考題

實驗5.4強迫對流單管外放熱繫數測定試驗

5.4.1實驗目的

5.4.2實驗儀器

5.4.3實驗原理

5.4.4實驗步驟和方法

5.4.5注意事項

5.4.6思考題

第6章光學檢測實驗

實驗6.1聲光調制器

6.1.1實驗目的

6.1.2實驗設備

6.1.3實驗原理

6.1.4實驗內容

6.1.5實驗注意事項

6.1.6實驗報告要求

實驗6.2電光調制器的應用實驗

6.2.1實驗目的

6.2.2實驗設備

6.2.3實驗原理

6.2.4實驗內容

6.2.5實驗報告要求

實驗6.3光敏電阻特性實驗

6.3.1實驗目的

6.3.2實驗設備

6.3.3實驗線路及原理

6.3.4實驗內容

6.3.5實驗方法與步驟

6.3.6數據記錄與處理

6.3.7思考題

實驗6.4光敏電阻開關設計實驗

6.4.1實驗目的

6.4.2實驗設備

6.4.3實驗原理

6.4.4實驗方法與步驟

6.4.5數據記錄與處理

6.4.6思考題

實驗6.5光柵位移實驗

6.5.1實驗目的

6.5.2實驗設備及材料

6.5.3實驗原理

6.5.4實驗方法與步驟

6.5.5實驗報告及要求

實驗6.6光電二極管、三極管特性實驗

6.6.1實驗目的

6.6.2實驗設備及材料

6.6.3實驗原理

6.6.4實驗方法與步驟

6.6.5數據記錄與處理

6.6.6思考題

實驗6.7光電池特性實驗

6.7.1實驗目的

6.7.2實驗設備

6.7.3實驗原理

6.7.4實驗方法與步驟

6.7.5實驗報告內容與要求

6.7.6思考題

第7章壓力檢測實驗

實驗7.1壓力儀表的校驗

7.1.1實驗目的

7.1.2實驗設備

7.1.3實驗原理

7.1.4實驗步驟

7.1.5數據記錄及處理

7.1.6實驗注意事項

7.1.7思考題

實驗7.2真空的獲得與測量實驗

7.2.1實驗目的

7.2.2實驗設備

7.2.3實驗原理

7.2.4實驗步驟和方法

7.2.5數據記錄與處理

7.2.6思考題

實驗7.3噪聲測試實驗

7.3.1實驗目的

7.3.2實驗設備及軟件

7.3.3實驗原理

7.3.4實驗內容

7.3.5實驗報告要求

實驗7.4壓阻式壓力傳感器實驗

7.4.1實驗目的

7.4.2實驗設備

7.4.3實驗原理

7.4.4實驗步驟

7.4.5思考題

實驗7.5高真空的獲得與測量

7.5.1實驗目的

7.5.2實驗原理

7.5.3實驗內容

7.5.4數據記錄與處理

7.5.5思考題

第8章流體參量的檢定實驗

實驗8.1流量檢測儀表的校驗

8.1.1實驗目的

8.1.2實驗設備

8.1.3實驗內容

8.1.4實驗注意事項

8.1.5實驗報告要求

8.1.6思考題

實驗8.2液壓泵性能實驗

8.2.1實驗目的

8.2.2實驗設備

8.2.3實驗原理

8.2.4實驗步驟和方法

8.2.5數據記錄與處理

8.2.6思考題

實驗8.3節流調速繫統性能實驗

8.3.1實驗目的

8.3.2實驗設備

8.3.3實驗原理

8.3.4實驗內容

8.3.5數據記錄與處理

8.3.6思考題

實驗8.4溢流閥性能實驗

8.4.1實驗目的

8.4.2實驗設備

8.4.3實驗原理

8.4.4實驗內容

8.4.5實驗報告要求

8.4.6思考題

第9章磁性能參數的測量實驗

實驗9.1磁化曲線及磁滯回線的測量

9.1.1實驗目的

9.1.2實驗設備

9.1.3實驗原理

9.1.4實驗內容及步驟

9.1.5數據記錄與處理

9.1.6實驗注意事項

9.1.7思考題

實驗9.2鐵磁材料居裡溫度的測定

9.2.1實驗目的

9.2.2實驗設備

9.2.3實驗原理

9.2.4實驗內容及步驟

9.2.5數據記錄與處理

9.2.6注意事項

9.2.7思考題

實驗9.3利用磁特性參數測定物質的磁化率

9.3.1實驗目的

9.3.2實驗裝置

9.3.3實驗原理

9.3.4實驗步驟

9.3.5注意事項

9.3.6數據記錄與處理

9.3.7思考題

實驗9.4鐵鎳薄膜磁電阻的測量

9.4.1實驗目的

9.4.2實驗設備

9.4.3實驗原理

9.4.4實驗內容及步驟

9.4.5數據記錄與處理

9.4.6實驗注意事項

9.4.7思考題

第10章電化學參量檢測實驗

實驗10.1電化學測量繫統的應用實驗

10.1.1實驗目的

10.1.2實驗設備和材料

10.1.3實驗原理

10.1.4實驗方法和步驟

10.1.5思考題

實驗10.2金屬的電化腐蝕及其防護

10.2.1實驗目的

10.2.2實驗設備和材料

10.2.3實驗原理

10.2.4實驗方法和步驟

10.2.5思考題

實驗10.3金屬腐蝕速率的測定

10.3.1實驗目的

10.3.2實驗原理

10.3.3實驗設備和材料

10.3.4實驗方法和步驟

10.3.5實驗數據處理

10.3.6思考題

實驗10.4可逆體繫的循環伏安法研究

10.4.1實驗目的

10.4.2實驗設備和材料

10.4.3實驗原理

10.4.4實驗方法和步驟

10.4.5數據記錄與處理

10.4.6注意事項

10.4.7思考題

第11章虛擬仿真實驗

實驗11.1正應力測試虛擬實驗

實驗11.2彎扭組合應力測試虛擬實驗

實驗11.3拉伸測試實驗

實驗11.4扭轉測試虛擬實驗

實驗11.仿真實驗

第12章綜合檢測實驗

實驗12.1溫度的測量與控制綜合實驗

12.1.1實驗目的

12.1.2實驗設備

12.1.3實驗內容

12.1.4實驗結果及分析

實驗12.2計算機溫度控制實驗

12.2.1實驗目的

12.2.2實驗設備

12.2.3實驗原理

12.2.4實驗步驟與方法

12.2.5注意事項

12.2.6思考題

實驗12.3位移與應變綜合測量實驗

12.3.1實驗目的

12.3.2實驗設備

12.3.3實驗原理

12.3.4實驗步驟

12.3.5數據記錄與處理

實驗12.4利用膨脹參量研究材料的相變過程

12.4.1實驗目的

12.4.2實驗設備及材料

12.4.3實驗原理

12.4.4實驗內容

12.4.5實驗步驟

12.4.6實驗注意事項

12.4.7思考題

實驗12.5絕緣材料電阻的測量

12.5.1實驗目的

12.5.2儀器設備

12.5.3實驗原理

12.5.4實驗步驟和方法

12.5.5數據記錄與處理

12.5.6思考題

實驗12.6電介質材料介電性能的測試

12.6.1實驗目的

12.6.2實驗設備和材料

12.6.3實驗原理

12.6.4實驗步驟

12.6.5數據記錄與處理

12.6.6思考題

實驗12.7陽極溶出伏安法的應用實驗

12.7.1實驗目的

12.7.2實驗設備和材料

12.7.3實驗原理

12.7.4操作步驟

12.7.5注意事項

12.7.6思考題

參考文獻

隨著科學技術的迅猛發展，材料科學的研究和發展在我國國民經濟及科技發展中占有重要地位。材料科學的發展基於材料工作者對材料本質的充分認識和把握，這就要求研究人員充分掌握現有分析檢測技術，並不斷提高現有材料分析檢測技術的精度。各類材料專業的學生作為未來材料研究的工作者，學習和掌握材料分析測試方法及有關檢測原理和基本技術是十分必要的。

材料類專業要求所培養的學生既要有深厚扎實的基礎理論知識，又要具備多方面的實驗動手能力，不僅要掌握材料性能測試表征的各種手段，還要了解所用測試設備的工作原理，因此，參量檢測與控制實驗教學在各類高等院校日益受到重視。由於開設相關實驗課程需要投入大量實驗設備和師資力量，目前能開設“實驗參量檢測與控制”課程的材料類高等院校並不多。

本教程由耿志挺擔任主編，共分為12章，包括溫度的測量與控制實驗、電測應力實驗、信號檢定實驗、位移測量實驗、熱學檢測實驗、光學檢測實驗、壓力檢測實驗、流體參量的檢定實驗、磁性能參數的測量實驗、電化學參量檢測實驗、虛擬仿真實驗及綜合檢測實驗等。其中，第1、2、5、7、9、10、12章由耿志挺編寫，第3、4章由詹斌編寫，第6、8章由劉亭編寫,第11章由陳學軍編寫。

本教材為清華大學材料學院本科生公共實驗技術方法課的實驗教材，基於教學改革的需要，特別把計算機技術應用到部分實驗中，使實驗手段更為先進，實驗內容更為豐富。通過實驗，學生能較好地學習和掌握實驗方法、測量原理、各種儀器及傳感器的工作原理。實驗的目的是培養學生的實驗技能，提高學生獨立思考問題、分析問題及解決問題的能力。

華北電力大學何青教授對本書進行了認真的審閱並提出了修改意見；
教材獲得清華大學本科生教改項目和材料學院教學經費的大力資助，並得到清華大學出版社的大力支持與指導，在此一並感謝！

本教材根據近幾年來所進行的實驗課內容編寫，在編寫過程中參考了國內外相關教材、專著、期刊及網絡文獻相關內容，已列在各章參考文獻部分，在此也向本書所引用參考文獻的原作者表示敬意和感謝！

同時，由於編寫時間及編者水平有限，教材內容中存有不足之處，敬請專家及讀者批評指正。

編者2017年8月