工程測試技術(shù)

內(nèi)容概要

本書是《工程測試技術(shù)》一書的修訂版，原書是根據(jù)清華大學(xué)機械工程學(xué)院平臺課“測試與檢測技術(shù)基礎(chǔ)”的教學(xué)大綱編寫的一本有關(guān)測試技術(shù)理論與應(yīng)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(shù)的理論基礎(chǔ)，內(nèi)容包括：緒論，測試信號分析與處理，測試系統(tǒng)特性分析，被測量的獲取，測試信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理，信號的輸出，虛擬測試系統(tǒng)。第二部分共5章，主要介紹力及其導(dǎo)出量、振動、溫度、流量和聲學(xué)的測量。每章后附有習(xí)題。
本書可作為高等院校機械、儀器、測控、自動化、信息等專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的專業(yè)參考書。

書籍目錄

第一部分 測試技術(shù)的理論基礎(chǔ)
　1 緒論
 1．1 測試技術(shù)的發(fā)展與研究的內(nèi)容
 1．2 測量的本質(zhì)和基本前提
 1．3 標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)出單位
 　1．3．3 單位的十進(jìn)制倍數(shù)和小數(shù)
 習(xí)題
2　 測試信號分析與處理
 2．1 信號與測試系統(tǒng)
 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(shù)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(zhì)
 　2．3．3 采樣定理
 　2．3．4 泄漏與加窗處理
 　2．3．5 柵欄效應(yīng)
　……
第二部分　典型物理量的測試技術(shù)和應(yīng)用
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   如前所述，一個壓電加速度計既可看作一個電壓源，又可看作一個電荷源，因此對它的靈敏度的表示方式便有電壓靈敏度和電荷靈敏度之分。前者是加速度計輸出電壓（mV）與所承受加速度之比；后者是加速度計的輸出電荷（10—12C量級）與所受加速度之比。加速度的單位用m／s2或重力加速度單位9（g=9.807m／s2）表示。幾乎所有的振動測量儀器都用g作為加速度單位。 壓電晶體加速度計的橫向靈敏度表示它對橫向（垂直于加速度計軸向）振動的敏感程度。橫向靈敏度以加速度計的電壓或電荷靈敏度的百分比表示。好的加速度計的橫向靈敏度越小越好，一般應(yīng)低于主靈敏度的3％。 由于壓電晶片受壓后產(chǎn)生的電荷極其微弱，要測量這樣的電壓（或電荷）必須有很好的測量放大器，并且要求導(dǎo)線、放大器和加速度計本身沒有電荷泄漏。由于壓電加速度計的內(nèi)阻很高，因此與之相連接的前置放大器亦應(yīng)有很高的輸入阻抗，且結(jié)構(gòu)相對簡單，但它的輸出易受連接電纜對地形成的雜散電容的影響，因此僅適用于一般振動的測量。而電荷放大器由于引入了電容負(fù)反饋，徹底排除了電纜電容的影響，適用于高質(zhì)量的振動測量。 壓電加速度振動傳感器的主要優(yōu)點是靈敏度高、結(jié)構(gòu)緊湊、堅固性好。盡管它的阻尼率較低（0.002～0.25），但由于它具有很高的固有頻率（高達(dá)100 000Hz），因而仍可獲得很廣的線性頻率范圍。此外，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)能將前置放大器與傳感器本身集成在一個殼體中，從而能使這類加速度計使用更長的傳輸電纜而無需考慮信號的衰減，并可直接與大多數(shù)通用的輸出儀表，如示波器、記錄儀、數(shù)字電壓表等連接。 9.4.7磁致伸縮式振動傳感器 當(dāng)一個鐵磁材料被磁化時，元磁體（分子磁體）極化方向的改變將會引起其外部尺寸的改變，這一現(xiàn)象稱磁致伸縮（magnetostriction）。這種長度的相對變化dl／l在飽和磁化時其值為10—6～10—5。如果施加的是一種交變的磁場，那么這種現(xiàn)象便會導(dǎo)致一種周期性的形狀改變和機械振動。在變壓器中這一效應(yīng)會產(chǎn)生交流噪聲，而這一效應(yīng)也可被用來作為磁致伸縮轉(zhuǎn)換器，用以產(chǎn)生超聲波。 這種磁致伸縮現(xiàn)象的逆效應(yīng)便是磁彈性效應(yīng)。鐵磁材料在受拉或壓應(yīng)力作用時會改變其磁化強度。這一現(xiàn)象可用來制造磁致伸縮或磁彈性振動傳感器。圖9.14示出了一種磁致伸縮式聲傳感器。其中探測器的芯是由一塊鐵氧體或由一疊鐵磁性鐵片組成。芯子中間繞制有一線圈。當(dāng)芯子上作用有一交變壓力時，它的磁通密度改變，從而在其周圍的線圈中感應(yīng)出交變電壓來。 用這種傳感器可測量液體中的聲壓或超聲波聲壓。傳感器的靈敏度取決于聲音的頻率，振動頻率為1kHz時約為1μV／Pa。這種傳感器經(jīng)設(shè)計可在高溫條件下工作，比如在1 000℃的高溫介質(zhì)中仍能可靠工作。

編輯推薦

《清華大學(xué)機械工程基礎(chǔ)系列教材:工程測試技術(shù)(第2版)》可作為高等院校機械、儀器、測控、自動化、信息等專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的專業(yè)參考書。

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