了得網工業技術_測試與傳感技術（第2版）

內容簡介

本書以測試流程為主線，圍繞工程測試繫統的設計，根據學科發展和知識更新的要求以及對學生知識、能力、素質全面培養的要求，充分考慮經典傳感測試理論與現代測試方法的融合、傳統的測試技術與**的信息科學技術的融合，注重體繫結構的完整性和科學性、內容的先進性和新穎性，著重介紹測試繫統的基本知識。內容主要包括：緒論、測試繫統的基本特性、傳感器及其應用、信號變換與調理、信號分析與處理、現代測試技術。本書文字簡練，內容充實，條理清晰，深淺適當，列舉了大量的工程實例，避免了繁雜的數學推導，便於教學和自學。

作者簡介

完成the U.S. National Science Foundation 、“863”計劃、國家自然科學基金、總裝備部、總參謀部、四川省科技廳、廣東省產學研項目等國家、省部級科研項目以及企事業委托項目20餘項，在《NeuroComputing》、《計算機學報》等雜志及國際會議上發表學術論文50餘篇，其中SCI檢索6篇，EI檢索30篇，曾獲 ICESS2008**論文獎，出版學術專著1部，教材4部，授權10項國家專利，多種學術刊物審稿人。__eol____eol__李永娟 2015/11/2 13:08:58__eol__科研項目：主持或參與the U.S. National Science Foundation 、“863”計劃、國家自然科學基金、總裝備部、總參謀部、四川省科技廳、廣東省產學研項目等國家、省部級科研項目以及企事業委托項目20餘項科研項目。__eol__教改項目：四川省教育廳以及校級教改項目若干項。__

第1章緒論（1）
1.1 測試的含義（1）
1.2 測試基本原理及過程（2）
1.3 測試技術的典型應用（4）
1.3.1 產品質量測試（4）
1.3.2 設備運行狀態監控繫統（4）
1.3.3 工業機器人（5）
1.4 測試技術的發展趨勢（5）
1.4.1 傳感器技術的發展（6）
1.4.2 多功能化、網絡化儀器繫統（6）
1.4.3 新型信息處理方法（6）
1.5 課程的性質和任務（7）
小結（7）
習題（8）第1章緒論（1）

1.1 測試的含義（1）

1.2 測試基本原理及過程（2）

1.3 測試技術的典型應用（4）

1.3.1 產品質量測試（4）

1.3.2 設備運行狀態監控繫統（4）

1.3.3 工業機器人（5）

1.4 測試技術的發展趨勢（5）

1.4.1 傳感器技術的發展（6）

1.4.2 多功能化、網絡化儀器繫統（6）

1.4.3 新型信息處理方法（6）

1.5 課程的性質和任務（7）

小結（7）

習題（8）

第2章測試繫統的基本特性（9）

2.1 測試繫統概述（9）

2.1.1 測試繫統基本概念（9）

2.1.2 理想測試繫統——線性時不變繫統（10）

2.2 測試繫統的靜態特性（11）

2.2.1 靜態傳遞方程（11）

2.2.2 測試繫統靜態特性參數（11）

2.3 測試繫統的動態特性（16）

2.3.1 繫統描述方法（16）

2.3.2 測試繫統動態特性參數測試（17）

2.4 測試繫統不失真測試條件及分析（22）

2.4.1 不失真測試條件（22）

2.4.2 不失真測試分析（23）

2.5 測試繫統的選擇與調試（25）

2.5.1 測試繫統的選擇原則（25）

2.5.2 測試繫統設計應考慮的幾個問題（26）

2.5.3 測試繫統的調試（29）

2.5.4 測試繫統的標定（30）

2.6 工程案例分析（32）

小結（33）

習題（34）

第3章傳感器及其應用（35）

3.1 概述（35）

3.1.1 傳感器的定義（36）

3.1.2 傳感器的組成（36）

3.1.3 傳感器的分類（37）

3.1.4 傳感器的選用原則（37）

3.2 電阻傳感器（39）

3.2.1 電位器式傳感器（40）

3.2.2 電阻應變式傳感器（41）

3.2.3 熱電阻式傳感器（45）

3.2.4 光敏電阻傳感器（46）

3.2.5 濕敏電阻傳感器（47）

3.2.6 氣敏電阻傳感器（47）

3.3 電容傳感器（48）

3.3.1 工作原理（48）

3.3.2 電容傳感器分類（48）

3.3.3 應用實例（50）

3.4 電感傳感器（51）

3.4.1 自感式電感傳感器（51）

3.4.2 差動變壓器式電感傳感器（54）

3.4.3 渦流式電感傳感器（55）

3.5 磁電傳感器（57）

3.5.1 磁電感應傳感器（58）

3.5.2 霍爾傳感器（60）

3.5.3 磁敏電阻傳感器（63）

3.6 壓電傳感器（64）

3.6.1 壓電效應（64）

3.6.2 件及其等效電路（66）

3.6.3 應用實例（68）

3.7 光電傳感器（69）

3.7.1 外光電效應（69）

3.7.2 內光電效應（69）

3.7.3 應用實例（71）

3.8 熱電傳感器（72）

3.8.1 工作原理（72）

3.8.2 基本定律（74）

3.8.3 熱電偶的冷端溫度處理（75）

3.8.4 應用實例（76）

3.9 新型傳感器（77）

3.9.1 光柵傳感器（77）

3.9.2 編碼式傳感器（80）

3.9.3 固態圖像傳感器（82）

3.9.4 光纖傳感器（84）

3.9.5 超聲傳感器（86）

3.9.6 紅外傳感器（87）

3.9.7 智能傳感器（88）

3.9.8 微機械傳感器（89）

3.10 無線傳感器網絡（89）

3.10.1 基本概念及結構（89）

3.10.2 應用實例（90）

3.11 工程案例分析（91）

小結（93）

習題（93）

第4章信號變換與調理（95）

4.1 電橋（95）

4.1.1 直流電橋（96）

4.1.2 交流電橋（97）

4.1.3 變壓器式電橋（98）

4.2 信號放大電路（98）

4.2.1 同相放大器（99）

4.2.2 反相放大器（99）

4.2.3 差動放大器（100）

4.2.4 電荷放大器（100）

4.2.5 儀表放大器（101）

4.3 電壓/電流/頻率（101）

4.3.1 電壓—頻率轉換（102）

4.3.2 電壓—電流轉換（102）

4.4 調制與解調（103）

4.4.1 調幅與解調（104）

4.4.2 調頻與解調（109）

4.5 濾波器（112）

4.5.1 濾波器的分類（112）

4.5.2 濾波器的特性及參數（113）

4.5.3 實際濾波器的應用（118）

4.6 工程案例分析（122）

4.6.1 心電信號采集繫統中的調理電路（122）

4.6.2 熱電偶溫度傳感器調理電路（123）

小結（125）

習題（126）

第5章信號分析與處理（128）

5.1 信號的分類與描述（128）

5.1.1 信號的分類（128）

5.1.2 信號的描述（135）

5.2 測試信號時域分析（136）

5.2.1 均值（136）

5.2.2 均方值（136）

5.2.3 方差（136）

5.2.4 峰值（137）

5.2.5 概率密度函數（138）

5.2.6 概率分布函數（139）

5.2.7 聯合概率密度函數（139）

5.2.8 相關函數（139）

5.3 測試信號頻域分析（144）

5.3.1 周期信號的頻域描述（144）

5.3.2 非周期信號的頻域描述（148）

5.3.3 隨機信號的頻域描述（153）

5.4 數字信號處理基礎（158）

5.4.1 離散傅裡葉變換（158）

5.4.2 快速傅裡葉變換（164）

5.4.3 數字化步驟（169）

5.5 A/D轉換（174）

5.5.1 常用A/D轉換器的轉換原理（174）

5.5.2 A/D轉換器主要技術指標（175）

5.6 工程案例分析（176）

5.6.1 滾動軸承故障的基本形式（176）

5.6.2 滾動軸承的故障振動分析（176）

5.6.3 滾動軸承振動監測診斷技術（178）

5.6.4 滾動軸承故障診斷案例（178）

小結（181）

習題（181）

第6章現代測試技術（183）

6.1 現代測試繫統概述（183）

6.1.1 基本概念（183）

6.1.2 現代測試繫統組成（184）

6.1.3 現代測試繫統特點（185）

6.2 測試總線與接口技術（186）

6.2.1 總線分類（186）

6.2.2 總線規範（188）

6.2.3 總線性能指標（188）

6.3 虛擬儀器（188）

6.3.1 虛擬儀器的特點（188）

6.3.2 虛擬儀器的組成（189）

6.4 工程案例分析（193）

小結（196）

習題（196）

附錄A 常見信號分析（197）

參考文獻（200）

前言

前言
根據*“卓越工程師教育培養計劃”以及為適應國際工程教育認證的發展形勢，進一步推進工程教育改革，提高工程教育質量，以社會市場對人纔的需求為導向，實際工程為背景，工程技術為主線，緊跟機電測控領域的**發展趨勢，旨在培養具有理論基礎扎實和工程實踐能力強的創新型應用人纔，為建設創新型國家和人纔強國戰略服務。
本教材根據學科發展和知識更新的要求以及對學生知識、能力、素質全面培養的要求，充分考慮經典傳感測試理論與現代測試方法的融合，傳統的測試技術與**的信息科學技術的融合，注重體繫結構的完整性和科學性，內容的先進性和新穎性，在貫徹“拓寬學科基礎”、“夯實專業基礎”以及“理論與實踐緊密結合”的原則下，總結了多年的教學經驗，參考同類優秀教材以及相關文獻，編寫了體現工程教育特色的教材。該教材具有以下特點：
（1）工程應用特色鮮明。本書在考慮了學生的學習認知過程的基礎上，加強工程背景，通過收錄大量的工程案例或者示例，對基本理論和基本分析方法深入淺出地進行講解，力求抓住學生專業學習的動力點，培養學生獲取知識的能力。前言

根據*“卓越工程師教育培養計劃”以及為適應國際工程教育認證的發展形勢，進一步推進工程教育改革，提高工程教育質量，以社會市場對人纔的需求為導向，實際工程為背景，工程技術為主線，緊跟機電測控領域的**發展趨勢，旨在培養具有理論基礎扎實和工程實踐能力強的創新型應用人纔，為建設創新型國家和人纔強國戰略服務。

本教材根據學科發展和知識更新的要求以及對學生知識、能力、素質全面培養的要求，充分考慮經典傳感測試理論與現代測試方法的融合，傳統的測試技術與**的信息科學技術的融合，注重體繫結構的完整性和科學性，內容的先進性和新穎性，在貫徹“拓寬學科基礎”、“夯實專業基礎”以及“理論與實踐緊密結合”的原則下，總結了多年的教學經驗，參考同類優秀教材以及相關文獻，編寫了體現工程教育特色的教材。該教材具有以下特點：

（1）工程應用特色鮮明。本書在考慮了學生的學習認知過程的基礎上，加強工程背景，通過收錄大量的工程案例或者示例，對基本理論和基本分析方法深入淺出地進行講解，力求抓住學生專業學習的動力點，培養學生獲取知識的能力。

（2）注重知識技能的實用性和有效性。以學生就業所需專業知識和操作技能為著眼點，緊跟測試技術領域的新理論、新技術和新方法，在理論知識夠用的前提下，培養學生運用知識點解決實際工程問題的能力和創新能力。

（3）可讀性強。在內容編排上力求精練嚴謹，深淺適當，循序漸進，突出重點，避免了繁雜的數學推導，突出趣味性、可讀性，便於讀者自學。

本書按照典型的測試繫統所完成的測試過程安排順序，共6章，第1章簡要介紹測試技術與傳感器技術的適用範圍及發展趨勢；第2章討論測試繫統的基本特性；第3章介紹常用傳感器以及一些新型傳感器的原理及應用；第4章介紹信號變換與調理；第5章介紹信號分析與處理；第6章針對現代測試技術進行了介紹。每個章節基本上都配有實際的工程案例分析。

本書由瀋艷編寫第1、2、5章，3.9節、3.10節；陳亮編寫第3、4章；郭兵編寫第6章；楊平編寫3.1.4節、6.3節以及附錄A；全書由瀋艷統稿。

本書由電子科技大學古天祥教授主審，他仔細審閱了書稿，提出了許多建設性意見和寶貴的建議。本書在編寫過程中，得到了電子科技大學習友寶教授、詹惠琴教授、古軍高級工程師的指導和幫助。同時，本書吸取了許多兄弟院校測試與傳感技術教材的優點，得到了許多老師的幫助，在此致以衷心的感謝！

限於編者水平，書中難免存在錯誤與不妥之處，殷切希望廣大讀者及同行批評指正。

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