《測試與傳感技術(shù)》以測試流程為主線，著重介紹測試系統(tǒng)的基本知識，內(nèi)容主要包括測試系統(tǒng)的組成及基本特性、常用傳感器以及一些新型傳感器的原理及應(yīng)用、信號變換與調(diào)理、信號分析與處理、現(xiàn)代測試技術(shù)以及測試技術(shù)在工程中的應(yīng)用。
《測試與傳感技術(shù)》文字簡練，條理清晰，列舉大量的實(shí)例，避免了繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，便于教學(xué)和自學(xué)。
《測試與傳感技術(shù)》可作為機(jī)械類、儀器儀表類、機(jī)電類等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)教師和從事測試技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。
以社會市場對人才的需求為導(dǎo)向，實(shí)際工程為背景，工程技術(shù)為主線，緊跟測控領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢，以培養(yǎng)具有理論基礎(chǔ)扎實(shí)和工程實(shí)踐能力強(qiáng)的人才為目標(biāo)，在貫徹“拓寬學(xué)科基礎(chǔ)”、“夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)”以及“理論與實(shí)踐緊密結(jié)合”的原則下，作者總結(jié)了多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參考了國內(nèi)外有關(guān)書籍和文獻(xiàn)，編寫了本教材。本教材收錄了一定數(shù)量的工程實(shí)例以及運(yùn)用Matlab軟件研究測試的方法，在內(nèi)容編排上力求精練嚴(yán)謹(jǐn)、循序漸進(jìn)，在敘述方法上，力求深入淺出、突出重點(diǎn)，便于讀者更好地掌握本課程的基本理論和學(xué)習(xí)方法。
本書按照典型的測試系統(tǒng)所完成的測試過程安排內(nèi)容，共7章，第1章簡要介紹測試技術(shù)與傳感器技術(shù)的適用范圍及發(fā)展趨勢；第2章討論測試系統(tǒng)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(yīng)用；第4章介紹信號的變換及調(diào)理；第5章介紹信號的分析與處理；第6章介紹現(xiàn)代測試技術(shù)；第7章介紹了振動、溫度和噪聲的具體測試方法以及測量系統(tǒng)的方案選擇與調(diào)試，此章可以看作是測試與傳感器技術(shù)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用舉例。
本書由沈艷編寫第2、3、4、5章和7.1節(jié)、7.2節(jié)，郭兵編寫第6章，楊平編寫第1章、7.3節(jié)、7.4節(jié)及附錄，由沈艷統(tǒng)稿。本書由巨輝教授主審，他仔細(xì)審閱了書稿，提出了許多建設(shè)性意見和寶貴的建議，在此向他表示誠摯的謝意！
本教材在編寫過程中，得到了古天祥教授、姚伯威教授、習(xí)友寶教授、陳亮老師、梁巍老師的指導(dǎo)和幫助，為本書提出了很好的建議。同時，本書吸取了許多兄弟院校測試與傳感技術(shù)教材的優(yōu)點(diǎn)，得到了許多老師的幫助，在此致以衷心的感謝！
限于編者水平，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。
編 者
2010年12月
第1章 緒論
1.1 測試的含義
1.2 測試基本原理及過程
1.3 測試技術(shù)的典型應(yīng)用
1.4 測試技術(shù)的發(fā)展動向
1.5 課程的性質(zhì)和任務(wù)
小結(jié)
習(xí)題
第2章 測試系統(tǒng)的基本特性
2.1 測試系統(tǒng)概述
2.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性
2.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性
2.3.1 傳遞函數(shù)
2.3.2 頻率響應(yīng)函數(shù)
2.3.3 脈沖響應(yīng)函數(shù)
2.3.4 動態(tài)特性參數(shù)的測定
2.4 測試系統(tǒng)不失真測試條件及分析
2.4.1 不失真測試條件
2.4.2 不失真測試分析
2.5 matlab編程實(shí)驗(yàn)
小結(jié)
習(xí)題
第3章 傳感器及其應(yīng)用
3.1 概述
3.2 電阻傳感器
3.2.1 電位器
3.2.2 電阻應(yīng)變式傳感器
3.2.3 熱電阻式傳感器
3.2.4 光敏電阻傳感器
3.2.5 濕敏電阻傳感器
3.2.6 氣敏電阻傳感器
3.3 電容傳感器
3.3.1 電容傳感器的工作原理和分類
3.3.2 電容傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.4 電感傳感器
3.4.1 自感式傳感器
3.4.2 差動變壓器式電感傳感器
3.4.3 渦流式電感傳感器
3.4.4 電感傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.5 磁電傳感器
3.5.1 動圈式磁電傳感器
3.5.2 磁阻式磁電傳感器
3.5.3 磁電傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.6 壓電傳感器
3.6.1 壓電效應(yīng)
3.6.2 壓電元件及其等效電路
3.6.3 壓電傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.7 光電傳感器
3.7.1 光電效應(yīng)
3.7.2 光電池
3.7.3 光敏二極管和光敏三極管
3.7.4 光電傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.8 熱電傳感器
3.8.1 工作原理
3.8.2 基本定律
3.8.3 熱電偶的冷端溫度處理
3.8.4 熱電偶應(yīng)用實(shí)例
3.9 磁敏傳感器
3.9.1 霍爾傳感器
3.9.2 磁敏電阻傳感器
3.9.3 磁敏傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.10其他新型傳感器
3.10.1 光柵傳感器
3.10.2 編碼式傳感器
3.10.3 ccd傳感器
3.10.4 光纖傳感器
3.10.5 超聲傳感器
3.10.6 集成傳感器及智能傳感器
小結(jié)
習(xí)題
第4章 信號變換及調(diào)理
4.1 電橋
4.1.1 直流電橋
4.1.2 交流電橋
4.1.3 變壓器式電橋
4.2 調(diào)制與解調(diào)
4.2.1 調(diào)幅與解調(diào)
4.2.2 調(diào)頻與解調(diào)
4.3 濾波器
4.3.1 濾波器的分類
4.3.2 濾波器特性及參數(shù)
4.3.3 實(shí)際濾波器的應(yīng)用
4.4 a／d轉(zhuǎn)換
4.4.1 采樣
4.4.2 量化和量化誤差
4.4.3 編碼
4.4.4 常用a／d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換原理
4.4.5 a／d轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)指標(biāo)
4.5 matlab編程實(shí)驗(yàn)
小結(jié)
習(xí)題
第5章 信號分析與處理
5.1 信號的分類與描述
5.1.1 信號的分類
5.1.2 信號的描述
5.2 周期信號
5.2.1 周期信號的時域描述
5.2.2 周期信號的頻域描述
5.2.3 周期信號的強(qiáng)度表述
5.3 非周期信號
5.3.1 非周期信號的時域描述
5.3.2 非周期信號的頻域描述
5.4 隨機(jī)信號
5.4.1 隨機(jī)信號的主要特征參數(shù)
5.4.2 隨機(jī)信號的強(qiáng)度特征
5.4.3 概率密度函數(shù)
5.4.4 隨機(jī)信號的相關(guān)分析
5.4.5 隨機(jī)信號的功率譜分析
5.5 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)
5.5.1 截?cái)唷⑿孤┖痛昂瘮?shù)
5.5.2 快速傅里葉變換
5.6 matlab編程實(shí)驗(yàn)
小結(jié)
習(xí)題
第6章 現(xiàn)代測試技術(shù)
6.1 概述
6.2 現(xiàn)代測試系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)
6.3 測試總線與接口技術(shù)
6.4 虛擬儀器
6.4.1 虛擬儀器的特點(diǎn)
6.4.2 虛擬儀器的組成
6.4.3 虛擬儀器開發(fā)平臺
6.4.4 虛擬儀器的應(yīng)用
小結(jié)
習(xí)題
第7章 測試技術(shù)在工程中的應(yīng)用
7.1 振動測試
7.2 溫度測試
7.3 噪聲測試
7.4 測量系統(tǒng)的選擇與調(diào)試
小結(jié)
習(xí)題
附錄常見信號分析
參考文獻(xiàn)
（1）物理型傳感器的開發(fā)。物理型傳感器依據(jù)機(jī)敏材料本身的物性隨被測量的變化來實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的裝置。這類傳感器的開發(fā)實(shí)質(zhì)上是新材料的開發(fā)。目前，應(yīng)用于傳感器開發(fā)的機(jī)敏材料主要有聲發(fā)射材料、電感材料、光纖及磁致伸縮材料、壓電材料、形狀記憶材料、電阻應(yīng)變材料和X感光材料等。這些材料的開發(fā)，不僅使可測量大量增多，也使傳感器集成化、微型化，甚至使高性能傳感器的出現(xiàn)成為可能。總之，傳感器正經(jīng)歷著從機(jī)構(gòu)型為主向以物性型為主的轉(zhuǎn)變。
（2）集成化、智能化傳感器的開發(fā)。隨著微電子學(xué)、微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種形式集成化的傳感器。這類傳感器將測量電路、微處理器與傳感器集成一體，具有智能化功能。同時，多種不同功能的敏感元件集成一體，成為可同時進(jìn)行多種參數(shù)測量的傳感器。
2.多功能化、網(wǎng)絡(luò)化儀器系統(tǒng)
測試技術(shù)與計(jì)算機(jī)的深層次結(jié)合，產(chǎn)生了全新的測試儀器概念和結(jié)構(gòu)。虛擬儀器就是在此背景下開發(fā)出的新一代儀器，即在以計(jì)算機(jī)為核心組成的硬件平臺上，調(diào)用不同的測試軟件就可構(gòu)成不同的虛擬儀器，完成不同功能的測試任務(wù)，可方便地將多種測試功能集成一體，實(shí)現(xiàn)多功能儀器，從而有效增加測試系統(tǒng)的柔性，降低測量工作的成本，達(dá)到不同層次、不同目標(biāo)的測試。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展，當(dāng)測試儀器系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后，不但可實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作與控制，而且還可以把測試結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)顯示在Web瀏覽器中，以實(shí)現(xiàn)測試系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)的共享，儀器資源得到很大的延伸，其性價比將獲得更大的提高。
3.新型信息處理技術(shù)
新型信息處理技術(shù)是解決測量過程中信息獲取的方法，在現(xiàn)代測試技術(shù)中得到有效的應(yīng)用。例如，多傳感器融合技術(shù)，由于多傳感器是以不同的方法、從不同的角度獲取信息的，因此可以通過它們之間的信息融合去偽存真，提高測量信息的準(zhǔn)確性。
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