《清華大學機械工程基礎系列教材:工程測試技術(第2版)》是《工程測試技術》一書的修訂版,原書是根據清華大學機械工程學院平臺課“測試與檢測技術基礎”的教學大綱編寫的一本有關測試技術理論與應用的教材。全書分兩大部分,共12章。第一部分共7章,主要介紹測試技術的理論基礎,內容包括:緒論,測試信號分析與處理,測試系統特性分析,被測量的獲取,測試信號的轉換與調理,信號的輸出,虛擬測試系統。第二部分共5章,主要介紹力及其導出量、振動、溫度、流量和聲學的測量。每章后附有習題。
《清華大學機械工程基礎系列教材:工程測試技術(第2版)》可作為高等院校機械、儀器、測控、自動化、信息等專業的教材,也可作為工程技術人員的專業參考書。
第2版前言
《工程測試技術》自2006年出版以來,得到廣大讀者的信任和使用,期間也收到不少讀者的反饋意見。另外,在自身的教學實踐中我們也進一步積累了經驗,如今確有必要對本書的內容做一次全面的審視和修改。
本書是對《工程測試技術》一書的改版。新版書在原版書的基礎上,主要做了以下調整和修改:
(1) 以加強課程內容學習的系統性為目的,調整了章節講述的內容,增刪了內容講述的要點,使全書的內容更加豐富。
(2) 根據課程的新教學大綱,以介紹測試技術的原理、方法和技術為主,突出各章的重點,同時加強了第二部分的5種典型物理量測試方法的介紹,以求在基礎理論學習的基礎上,滿足學生對測試技術實際應用的了解。
(3) 緊跟測試技術的發展,刪除已顯陳舊的知識點,力求把最新的技術展示給讀者。
第2版內容依然遵循第1版的章節安排,共分兩大部分。第一部分為測試技術的理論基礎,分7章;第二部分為典型物理量的測試技術和應用,共分5章,分別介紹5種典型物理量的測試方法和應用。全書以測試信號的傳輸和處理為主線,結合組成測試系統的各功能塊展開敘述。使用者可根據自身的教學要求對內容有側重地選擇。
由于作者水平有限,書中錯誤在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
作 者2012年7月于清華園
第一部分 測試技術的理論基礎
1 緒論
1.1 測試技術的發展與研究的內容
1.2 測量的本質和基本前提
1.3 標準及其單位
1.3.1 國際單位制及其基本單位
1.3.2 國際單位制的導出單位
1.3.3 單位的十進制倍數和小數
習題
2 測試信號分析與處理
2.1 信號與測試系統
2.2 信號描述
2.2.1 信號的定義
2.2.2 信號的分類
2.2.3 信號的時域和頻域描述方法
2.2.4 周期信號的頻域描述
2.2.5 周期信號的功率
2.2.6 非周期信號的頻域描述
2.2.7 隨機信號描述
2.3 數字信號處理
2.3.1 離散傅里葉變換
2.3.2 離散傅里葉變換的性質
2.3.3 采樣定理
2.3.4 泄漏與加窗處理
2.3.5 柵欄效應
2.3.6 快速傅里葉變換
習題
3 測試系統特性分析
3.1 概述
3.2 測量誤差
3.3 測試系統的靜態特性
3.4 測試系統的動態特性
3.4.1 線性系統的數學描述
3.4.2 用傳遞函數或頻率響應函數描述系統的傳遞特性
3.5 測試系統實現精確測量的條件
3.6 測試系統的負載效應
3.6.1 負載效應
3.6.2 一階系統的互聯
3.6.3 二階系統的互聯
習題
4 被測量的獲取
4.1 被測量獲取的基本概念
4.2 傳感器的分類
4.3 電阻式傳感器
4.3.1 工作原理
4.3.2 滑動觸點式變阻器
4.3.3 應變式傳感器
4.4 電阻式溫度計
4.5 熱敏電阻
4.6 電感式傳感器
4.6.1 自感式傳感器
4.6.2 互感式傳感器
4.6.3 磁彈性測力傳感器
4.6.4 壓磁式互感傳感器
4.7 電容式傳感器
4.7.1 間隙變化型電容傳感器
4.7.2 面積變化型電容傳感器
4.7.3 介質變化型電容傳感器
4.8 壓電傳感器
4.8.1 壓電效應
4.8.2 壓電傳感器工作原理及測量電路
4.8.3 壓電傳感器的應用
……
第二部分 典型物理量的測試技術和應用
參考文獻