機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)

前言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)高等教育已形成大眾化教育的大好形勢(shì)，為適應(yīng)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重大需求，迫切要求培養(yǎng)高素質(zhì)專門(mén)人才和創(chuàng)新人才，學(xué)校必須在教育觀念、教學(xué)思想等方面做出迅速的反應(yīng)，進(jìn)行深入教學(xué)改革，而教學(xué)改革的主要內(nèi)容之一是課程的改革與建設(shè)，其中包括教材的改革與建設(shè)，課程的改革與建設(shè)應(yīng)體現(xiàn)、固化在教材之中。教材是教學(xué)不可缺少的重要組成部分，教材的水平將直接影響教學(xué)質(zhì)量，特別是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為機(jī)械工程學(xué)科的教材，不能只是傳授基本理論知識(shí)，更應(yīng)該是既強(qiáng)調(diào)理論，又重在實(shí)踐，突出的要理論與實(shí)踐結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。在新的深入教學(xué)改革、新課程體系的建立及課程內(nèi)容的發(fā)展過(guò)程中，建設(shè)這樣一套新型教材的任務(wù)已經(jīng)迫切地?cái)[在我們面前。國(guó)防工業(yè)出版社組織有關(guān)院校主持編寫(xiě)的這套“普通高等院校機(jī)械工程學(xué)科‘十一五’規(guī)劃教材”，可謂正得其時(shí)。此套教材的特點(diǎn)是以編寫(xiě)“有利于提高學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和知識(shí)水平”為宗旨，選題論證嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，以體現(xiàn)先進(jìn)性、創(chuàng)新性、實(shí)用性，注重學(xué)生能力培養(yǎng)為原則，以編出特色教材、精品教材為指導(dǎo)思想，注意教材的立體化建設(shè)，在教材的體系上下功夫。編寫(xiě)過(guò)程中，每部教材都經(jīng)過(guò)主編和參編辛勤認(rèn)真的編寫(xiě)和主審專家的嚴(yán)格把關(guān)，使本套教材既繼承老教材的特點(diǎn)，又適應(yīng)新形勢(shì)下教改的要求，保證了教材的系統(tǒng)性和精品化，體現(xiàn)了創(chuàng)新教育、能力教育、素質(zhì)教育教學(xué)理念，有效激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的優(yōu)秀人才服務(wù)。叢書(shū)的出版對(duì)高校的教材建設(shè)、特別是精品課程及其教材的建設(shè)起到推動(dòng)作用。衷心祝賀國(guó)防工業(yè)出版社和所有參編人員為我國(guó)高等教育提供這樣一套有水平、有特色、高質(zhì)量的機(jī)械工程學(xué)科規(guī)劃教材，并希望編寫(xiě)者和出版者在與使用者的溝通過(guò)程中，認(rèn)真聽(tīng)取他們的寶貴意見(jiàn)，不斷提高該套規(guī)劃教材的水平！

內(nèi)容概要

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)高等教育已形成大眾化教育的大好形勢(shì)，為適應(yīng)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重大需求，迫切要求培養(yǎng)高素質(zhì)專門(mén)人才和創(chuàng)新人才，學(xué)校必須在教育觀念、教學(xué)思想等方面做出迅速的反應(yīng)，進(jìn)行深入教學(xué)改革，而教學(xué)改革的主要內(nèi)容之一是課程的改革與建設(shè)，其中包括教材的改革與建設(shè)，課程的改革與建設(shè)應(yīng)體現(xiàn)、固化在教材之中。

書(shū)籍目錄

緒論0.1　測(cè)試技術(shù)的內(nèi)涵0.2　測(cè)試技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用和地位0.3　測(cè)試技術(shù)的內(nèi)容與測(cè)試系統(tǒng)的組成0.3.1　測(cè)試技術(shù)的主要內(nèi)容0.3.2　測(cè)試系統(tǒng)的組成0.4　測(cè)試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r0.4.1　測(cè)試技術(shù)的發(fā)展方向0.4.2　本學(xué)科的發(fā)展0.4.3　計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展0.4.4　現(xiàn)代工程技術(shù)的推動(dòng)0.5　本教材的特點(diǎn)和教學(xué)要求習(xí)題第1章　信號(hào)分析基礎(chǔ)1.1　信號(hào)的分類(lèi)與描述1.1.1　信號(hào)的時(shí)域描述和頻域描述1.1.2　信號(hào)常見(jiàn)的表現(xiàn)形式1.1.3　信號(hào)的分類(lèi)方法1.1.4　常見(jiàn)信號(hào)及其運(yùn)算法則1.2　周期信號(hào)及其頻譜1.2.1　傅里葉級(jí)數(shù)的三角展開(kāi)式1.2.2　傅里葉級(jí)數(shù)的復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)展開(kāi)式1.2.3　周期信號(hào)的頻譜及其特點(diǎn)1.2.4　周期信號(hào)的強(qiáng)度表述1.2.5　典型周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)及其強(qiáng)度描述1.3　非周期信號(hào)及其頻譜1.3.1　傅里葉變換1.3.2　非周期信號(hào)的頻譜1.3.3　傅里葉變換的主要性質(zhì)1.3.4　幾種典型非周期信號(hào)的傅里葉變換1.3.5　周期信號(hào)的傅里葉變換1.4　隨機(jī)信號(hào)1.4.1　隨機(jī)信號(hào)的基本概念1.4.2　隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)1.4.3　隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)分析1.4.4　隨機(jī)信號(hào)的功率譜密度分析1.4.5　相干函數(shù)習(xí)題第2章　測(cè)試系統(tǒng)的基本特性2.1　概述2.1.1　測(cè)試系統(tǒng)的基本要求2.1.2　線性定常系統(tǒng)及其主要性質(zhì)2.1.3　測(cè)試系統(tǒng)的特性2.2　測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性2.2.1　靈敏度2.2.2　線性度2.2.3　回程誤差2.2.4　其他靜態(tài)特性2.2.5　測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)特性的標(biāo)定2.3　測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)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　一階和二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性2.3.4　測(cè)試環(huán)節(jié)的串聯(lián)與并聯(lián)2.4　測(cè)試系統(tǒng)在任意激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)2.4.1　測(cè)試系統(tǒng)在脈沖激勵(lì)下的響應(yīng)、2.4.2　測(cè)試系統(tǒng)在單位階躍激勵(lì)下的響應(yīng)2.4.3　測(cè)試系統(tǒng)在任意激勵(lì)下的響應(yīng)2.5　測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件2.5.1　實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的時(shí)域和頻域條件2.5.2　各階系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件2.6　測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的測(cè)定2.6.1　頻率響應(yīng)法2.6.2　階躍響應(yīng)法習(xí)題第3章　傳感器原理3.1　傳感器概述3.1.1　傳感器的組成3.1.2　傳感器的分類(lèi)3.1.3　傳感器的發(fā)展趨勢(shì)3.2　參量型傳感器3.2.1　電阻應(yīng)變式傳感器3.2.2　電容式傳感器3.2.3　電感式傳感器3.3　發(fā)電型傳感器3.3.1　磁電式傳感器3.3.2　壓電式傳感器3.3.3　熱電式傳感器3.3.4　光電式傳感器3.4　MEMS傳感技術(shù)3.5　智能傳感器3.5.1　傳感器智能化的技術(shù)途徑3.5.2　智能傳感器舉例3.5.3　智能傳感器的發(fā)展前景3.6　傳感器的選用原則習(xí)題第4章　測(cè)試信號(hào)的轉(zhuǎn)換與調(diào)理4.1　信號(hào)的數(shù)字化4.1.1　概述4.1.2　時(shí)域采樣、混疊和采樣定理4.1.3　量化和量化誤差4.1.4　截?cái)?、泄漏和窗函?shù)4.1.5　離散信號(hào)的頻譜分析4.2　電橋4.2.1　直流電橋4.2.2　交流電橋4.2.3　變壓器式電橋4.3　調(diào)制與解調(diào)4.3.1　調(diào)幅與解調(diào)4.3.2　調(diào)頻與鑒頻4.4　濾波原理4.4.1　濾波器的一般特性4.4.2　理想濾波器4.4.3　實(shí)際RC濾波器4.4.4　可實(shí)現(xiàn)的典型濾波網(wǎng)絡(luò)函數(shù)4.4.5　數(shù)字濾波技術(shù)4.4.6　濾波原理的綜合應(yīng)用4.5　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.5.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能4.5.2　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式4.5.3　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件4.5.4　專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4.5.5　現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)4.5.6　虛擬測(cè)試儀器技術(shù)習(xí)題第5章　測(cè)試與傳感技術(shù)的工程應(yīng)用5.1　位移、速度、加速度測(cè)量技術(shù)5.1.1　位移的測(cè)量5.1.2　速度的測(cè)量5.1.3　加速度的測(cè)量5.2　機(jī)械振動(dòng)測(cè)試技術(shù)5.2.1　振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)5.2.2　振動(dòng)的激勵(lì)方式與激振器5.2.3　振動(dòng)的測(cè)量方式及測(cè)振傳感器5.2.4　機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)參數(shù)測(cè)試5.2.5　振動(dòng)測(cè)試的應(yīng)用5.3　聲學(xué)測(cè)試技術(shù)5.3.1　聲測(cè)量傳感器與儀器5.3.2　聲音的測(cè)量與分析方法5.3.3　工業(yè)和環(huán)境噪聲的測(cè)試與分析5.4　溫度測(cè)試技術(shù)5.4.1　溫度測(cè)量概述5.4.2　常用的溫度測(cè)量方法5.5　應(yīng)變、壓力、流量等的測(cè)量5.5.1　應(yīng)變的測(cè)量5.5.2　壓力的測(cè)量5.5.3　流量的測(cè)量5.6　測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)5.6.1　振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)5.6.2　聲級(jí)計(jì)的校準(zhǔn)5.6.3　壓力測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　信號(hào)分析基礎(chǔ)　　在信息社會(huì)的今天，信息的獲取、傳輸和交換已經(jīng)成為人類(lèi)最基本的社會(huì)活動(dòng)。信息是反映一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)或特性的預(yù)先未知知識(shí)，是人類(lèi)對(duì)外界事物的感知。信息是多種多樣、豐富多彩的，其具體物理形態(tài)也千差萬(wàn)別，如話音信息和視覺(jué)信息等，人類(lèi)要正確地獲取和傳輸信息，是不能夠通過(guò)信息本身完成的，必須借助一定的載體——信號(hào)。例如，話音信息表現(xiàn)為聲壓；視覺(jué)信息表現(xiàn)為亮度或色彩變化等。古人利用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠(yuǎn)方軍隊(duì)傳遞敵人入侵的消息，人們觀察到的是光信號(hào)，反映的卻是“敵人來(lái)了”（信息）；當(dāng)我們說(shuō)話時(shí)，聲波傳遞到他人的耳朵，使他人了解我們的意圖（信息），這屬于聲信號(hào)；遨游太空的各種無(wú)線電波、四通八達(dá)的電話網(wǎng)中的電流等，都可以用來(lái)向遠(yuǎn)方表達(dá)各種消息，這屬于電信號(hào)。人們通過(guò)對(duì)光、聲、電等信號(hào)進(jìn)行接收，才知道對(duì)方要表達(dá)的信息。　　通常把隨時(shí)間和空間變化的物理量（如光、電、圖像、數(shù)據(jù)等）稱為信號(hào)。在通信工程中，一般將語(yǔ)言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等統(tǒng)稱為消息，往往消息中包含著一定的信息。通信就是從一方向另一方傳送消息，給對(duì)方以信息，而消息的傳送必須借助于一定形式的信號(hào)（光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等）。因而，信號(hào)是信息的載體，是信息的表現(xiàn)形式，而信息則是信號(hào)的內(nèi)容?！　y(cè)試工作的目的是獲取研究對(duì)象中有用的信息，而信息又蘊(yùn)涵于信號(hào)之中?？梢?jiàn)，測(cè)試工作始終離不開(kāi)信號(hào)。工程測(cè)試中，通過(guò)傳感器獲得被測(cè)對(duì)象的信號(hào)，而這些信號(hào)通常是隨時(shí)間變化的波形，其中蘊(yùn)含著被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)等信息。但僅通過(guò)對(duì)信號(hào)波形的直接觀察，是無(wú)法獲取所需要的有用信息的，必須進(jìn)行一定的變換和處理。因此信號(hào)的獲取、分析和處理等也是測(cè)試工作的重要內(nèi)容，深入了解信號(hào)及其分析方法是工程測(cè)試的基礎(chǔ)。

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