測試技術(shù)

前言

　　無論是工程研究、產(chǎn)品開發(fā)，還是質(zhì)量監(jiān)控、性能試驗(yàn)等都離不開測試技術(shù)。測試技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，涉及傳感、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信號處理、精密機(jī)械設(shè)計(jì)等多門學(xué)科，要求測試工作者具有深厚的多學(xué)科知識。隨著機(jī)電一體化技術(shù)及計(jì)算機(jī)在測試控制領(lǐng)域的不斷發(fā)展，加之該課程在培養(yǎng)學(xué)生、改造專業(yè)及促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展等方面的顯著作用，國內(nèi)外高校機(jī)械類學(xué)科都十分重視測試技術(shù)課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，普遍將該課程列為本科教學(xué)中的主干課程和研究生的主要課程。　　全書共12章，前6章著重介紹測試技術(shù)的基本知識，包括信號的表述及其分析處理、測試系統(tǒng)的特性、常用傳感器、信號的調(diào)理和記錄、現(xiàn)代測試系統(tǒng)等，是測試技術(shù)的必修知識；強(qiáng)調(diào)了動(dòng)態(tài)信號的測試、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及數(shù)字信號分析。后6章介紹機(jī)電工程中典型的物理量-位移、振動(dòng)、噪聲、力、扭矩、壓力、溫度、流量的測量方法和應(yīng)用，不同的專業(yè)可以根據(jù)教學(xué)要求有選擇地進(jìn)行講授?！　y試技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了保證教學(xué)質(zhì)量，必須開設(shè)適量的實(shí)驗(yàn)，并可以參考與《測試技術(shù)》配套的教育部新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程“機(jī)械工程測試技術(shù)”?！稖y試技術(shù)》由賈民平、張洪亭、周劍英主編，參加編寫工作的有東南大學(xué)賈民平（第5、7、8章）、東北大學(xué)張洪亭（緒論，第2、9章）、北京科技大學(xué)周劍英（第1、10章）、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李志杰（第3、11章）、哈爾濱理工大學(xué)趙繼?。ǖ?2章）、東北大學(xué)孫紅春（第4章）、東南大學(xué)許飛云（第5。2節(jié)，第6章）。全書由賈民平、張洪亭統(tǒng)稿?！　　稖y試技術(shù)》由華中科技大學(xué)楊叔子院士、北京理工大學(xué)任玉田教授主審，參加審稿的還有華中科技大學(xué)史鐵林教授、南京航空航天大學(xué)鄭叔芳教授、南京理工大學(xué)孫宇教授。他們對全書進(jìn)行了全面、認(rèn)真、細(xì)致的審讀工作，提出了許多寶貴意見，編者在此表示深切謝意?！　　稖y試技術(shù)》是高等學(xué)校機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)系列教材之一。首次推出9《測試技術(shù)》，分別為：工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)、測試技術(shù)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電傳動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)?！稖y試技術(shù)》可作為本科機(jī)械類各專業(yè)“測試技術(shù)”課程的教材，也可作為自動(dòng)控制、儀器儀表類有關(guān)專業(yè)的教材。同時(shí)，對工廠、研究院以及其它從事機(jī)械工程性能試驗(yàn)和機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)的工程技術(shù)人員亦有參考價(jià)值。由于編者水平所限，時(shí)間倉促，書中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，懇請各位專家、讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材：測試技術(shù)》系統(tǒng)地闡述了測試技術(shù)的研究對象、理論基礎(chǔ)以及各機(jī)械量的測試方法。書中以加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)、培養(yǎng)動(dòng)手能力為宗旨，著重?cái)⑹龌镜臏y試原理、信號的分析與處理方法、測試系統(tǒng)的特性以及測試技術(shù)的發(fā)展趨勢，并在此基礎(chǔ)上對位移、振動(dòng)、噪聲、力、力矩、壓力、溫度、流量等的測量分別進(jìn)行了闡述。為了幫助讀者掌握各章內(nèi)容，設(shè)有一定量的習(xí)題?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆濉眹壹壱?guī)劃教材：測試技術(shù)》是高等學(xué)校本科機(jī)械類各專業(yè)“測試技術(shù)”課程的教材，也可作為自動(dòng)控制、儀器儀表類有關(guān)專業(yè)的教材。同時(shí)，對工廠、研究院以及其它從事機(jī)械工程性能試驗(yàn)和機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)的工程技術(shù)人員亦有參考價(jià)值?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆濉眹壹壱?guī)劃教材：測試技術(shù)》是教育部新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程“機(jī)械工程測試技術(shù)”的主要參考書之一。

書籍目錄

緒論第1章 信號及其表述1.1 信號的分類1.2 信號的描述1.3 幾種典型信號的頻譜第2章 信號的分析與處理2.1 信號的時(shí)域分析2.2 信號的相關(guān)分析2.3 信號的頻域分析2.4 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)第3章 測試系統(tǒng)的特性3.1 測試系統(tǒng)及其主要性質(zhì)3.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性3.3 測試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性3.4 測試系統(tǒng)在典型輸入下的響應(yīng)3.5 實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件3.6 測試系統(tǒng)靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的測定3.7 測量誤差的基本概念第4章 常用傳感器4.1 傳感器概述4.2 傳感器選用原則4.3 電阻式傳感器4.4 電感式傳感器4.5 電容式傳感器4.6 壓電式傳感器4.7 磁電式傳感器4.s 光電式傳感器4.9 新型傳感器第5章 信號的調(diào)理與記錄5.1 電橋5.2 信號的放大與隔離5.3 調(diào)制與解調(diào)5.4 濾波器5.5 信號記錄裝置第6章 現(xiàn)代測試系統(tǒng)6.1 計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的基本組成6.2 總線技術(shù)6.3 虛擬儀器6.4 網(wǎng)絡(luò)化測試儀器第7章 位移的測量7.1 常用位移傳感器7.2 位移測量應(yīng)用實(shí)例第8章 振動(dòng)的測量8.1 振動(dòng)的基礎(chǔ)知識8.2 振動(dòng)的激勵(lì)與激振器8.3 振動(dòng)測量與測振傳感器第9章 噪聲的測量9.1 噪聲測量的主要參數(shù)9.2 噪聲的分析方法與評價(jià)9.3 噪聲測量儀器9.4 噪聲測量及其應(yīng)用第10章 力、扭矩、壓力的測量10.1 力的測量10.2 扭矩的測量10.3 壓力的測量第11章 溫度的測量11.1 溫度標(biāo)準(zhǔn)與測量方法11.2 熱電偶溫度計(jì)11.3 熱電阻溫度計(jì)第12章 流量的測量12.1 容積式流量計(jì)12.2 差壓式流量計(jì)12.3 流體阻力式流量計(jì)12.4 測速式流量計(jì)主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）視覺測試技術(shù)　　視覺測試技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)視覺研究基礎(chǔ)上的一門新興測試技術(shù)。與計(jì)算機(jī)視覺研究的視覺模式識別、視覺理解等內(nèi)容不同，視覺測試技術(shù)重點(diǎn)研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量，如三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。它可以廣泛應(yīng)用于在線測量、逆向工程等主動(dòng)、實(shí)時(shí)測量過程?！　。?）測量尺寸繼續(xù)向兩個(gè)極端發(fā)展　　兩個(gè)極端就是指相對于現(xiàn)在測量尺寸的大尺寸和小尺寸。通常尺寸的測量已被廣為注意，也開發(fā)了多種多樣的測試方法。近年來，由于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和迫切需要，使得很多方面的生產(chǎn)和工程中測試的要求超過了我們所能測試的范圍，如飛機(jī)外形測量、大型機(jī)械關(guān)鍵部件測量、高層建筑電梯導(dǎo)軌的準(zhǔn)直測量、油罐車的現(xiàn)場校準(zhǔn)等都要求能進(jìn)行大尺寸測量。而微電子技術(shù)、生物技術(shù)的快速發(fā)展，探索物質(zhì)微觀世界的需求和測量精度的不斷提高，又要求進(jìn)行微米、納米測量。納米測量儀器多種多樣，有光干涉測量儀、量子干涉儀、電容測微儀、X射線干涉儀、頻率跟蹤式法珀標(biāo)準(zhǔn)量具、掃描電子顯微鏡（SEM）、掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、分子測量機(jī)（M3）等?！　?.本課程的學(xué)習(xí)要求　　測試技術(shù)是一門綜合性技術(shù)。現(xiàn)代測試系統(tǒng)常常是集機(jī)電于一體，軟硬件相結(jié)合的，具有智能化、自動(dòng)化的系統(tǒng)。它涉及到傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)等眾多技術(shù)。因此，要求測試工作者具有深厚的多學(xué)科知識，如力學(xué)、電學(xué)、信號處理、自動(dòng)控制、機(jī)械振動(dòng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等?！　y試技術(shù)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的分支，學(xué)習(xí)中必須理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)密切結(jié)合，參加必要的實(shí)驗(yàn)，以便得到基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。

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