基本介紹
- 書名：工程測試與信息處理
- 作者：狄長安
- ISBN：9787118066203
- 定價：￥36.00
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2010年6月1日
- 開本：16開
內容簡介,編輯推薦,目錄,
內容簡介
為便於讀者學習和掌握本書的主要內容，每章都列出學習要點、配有一定的工程套用實例及習題。
本書可作為機械設計製造及其自動化、武器系統與發射工程、地面武器機動工程、過程裝備與控制工程、測控技術及儀器、精密儀器與機械及機械電子工程等專業的教科書或參考書，亦可供相關專業的研究生、教師及工程技術人員參考。
編輯推薦
本書詳細介紹了工程測量的基礎知識、工程信號的可測性分析方法、測試系統的基本特性、工程測試中常用感測器技術、常用信號調理及記錄儀器、計算機在測試技術中的套用、常用參量測量技術、測試信號處理的數位訊號分析基礎及工程測試中的常用測試信號處理方法。
目錄
緒論1
第一篇 工程測試技術基礎篇
第1章 測量的基礎知識4
1.1 測量的基本方法4
1.1.1 直接測量4
1.1.2 間接測量5
1.1.3 組合測量5
1.1.4 軟測量5
1.2 標準量及其傳遞5
1.2.1 SI 的構成6
1.2.2 SI 基本單位6
1.3 非電量電測系統的組成7
習題10
第2章 工程信號描述及其分析方法11
2.1 概述11
2.2 工程信號的分類12
2.2.1 確定性信號13
2.2.2 隨機信號14
2.3 周期信號15
2.3.1 周期信號的分解和頻譜15
2.3.2 周期信號的可測性分析21
2.4 時限信號(瞬態信號) 23
2.4.1 時限信號的分解和頻譜23
2.4.2 時限信號與周期信號的異同點26
2.4.3 時限信號的可測性分析26
2.5 隨機信號26
2.5.1 隨機信號的特徵參數27
2.5.2 隨機信號的幅值域特徵估計28
2.6 典型激勵信號29
2.6.1 衝激函式及其譜分析29
2.6.2 單位階躍信號及其譜分析31
2.6.3 單位斜坡信號及其譜分析32
習題33
第3章 測試系統及基本特性34
3.1 概述34
3.1.1 測量系統的基本要求34
3.1.2 線性系統及其主要性質35
3.1.3 測量系統選用注意事項36
3.2 測量系統的靜態特性37
3.2.1 靈敏度37
3.2.2 量程及測量範圍38
3.2.3 非線性38
3.2.4 遲滯性39
3.2.5 重複性39
3.2.6 準確度40
3.2.7 解析度40
3.2.8 漂移40
3.3 測量系統靜態特性獲取方法41
3.4 測量系統動態特性42
3.4.1 動態參數測試的特殊問題42
3.4.2 測量系統動態特性的分析方法及技術指標42
3.4.3 測量系統的數學模型43
3.4.4 傳遞函式44
3.4.5 頻率回響函式44
3.4.6 衝激回響函式45
3.5 測量系統動態特性分析46
3.5.1 典型系統的頻率回響46
3.5.2 典型激勵的系統瞬態回響50
3.5.3 相似系統52
3.6 測量系統的動態特性參數獲取方法53
3.7 測量系統無失真測試條件55
3.8 動態誤差修正56
3.8.1 頻域修正方法57
3.8.1 時域修正方法57
習題57
第4章 工程測試中的感測器技術59
4.1 概述59
4.2 應變式電阻感測器59
4.2.1 金屬電阻應變片60
4.2.2 半導體應變片61
4.2.3 電阻應變片的選用注意事項62
4.2.4 應變片的貼上64
4.2.5 電阻應變片的測量電路66
4.3 電感式感測器69
4.3.1 自感式感測器69
4.3.2 互感式感測器71
4.3.3 電渦流感測器72
4.4 電容感測器74
4.4.1 工作原理與結構74
4.4.2 電容感測器的性能改善76
4.5 磁電式感測器77
4.5.1 電磁感應式感測器77
4.5.2 霍耳感測器78
4.6 壓電式感測器81
4.6.1 壓電效應81
4.6.2 壓電感測器的測量電路81
4.6.3 套用84
4.7 光電式感測器85
4.7.1 光電效應85
4.7.2 光電器件86
4.7.3 光纖感測器94
4.7.4 紅外感測器97
4.7.5 光柵100
4.7.6 光電編碼器101
4.8 熱電式感測器103
4.8.1 熱電偶104
4.8.2 熱電阻108
4.8.3 熱敏電阻110
4.9 智慧型感測器112
4.9.1 智慧型感測器的結構112
4.9.2 智慧型感測器的功能113
4.9.3 智慧型感測器的特點114
習題115
第5章 信號調理、顯示及記錄儀器117
5.1 濾波器117
5.1.1 濾波器的基本參數118
5.1.2 一階無源濾波器119
5.1.3 有源濾波器121
5.1.4 開關電容濾波器123
5.2 信號放大電路124
5.2.1 運算放大器124
5.2.2 實際運算放大器存在的問題126
5.2.3 測量放大器128
5.2.4 程控放大器130
5.3 調製與解調132
5.3.1 幅值調製與解調132
5.3.2 頻率調製與解調136
5.4 模擬顯示138
5.4.1 動圈式顯示儀表138
5.4.2 自平衡式顯示儀表138
5.5 數字顯示139
5.5.1 發光二極體(LED) 139
5.5.2 液晶顯示140
習題142
第6章 計算機化測試技術143
6.1 概述143
6.1.1 智慧型測量儀器143
6.1.2 計算機自動測試系統143
6.1.3 計算機數據處理144
6.2 採樣145
6.2.1 採樣過程145
6.2.2 採樣定理145
6.2.3 量化146
6.2.4 編碼147
6.3 數據採集系統149
6.3.1 數據採集系統的主要組成149
6.3.2 數據採集系統的主要性能指標150
6.3.3 數據採集系統的結構形式151
6.4 計算機輔助測試技術中的接口技術152
6.4.1 概述152
6.4.2 RS232C 標準接口匯流排154
6.4.3 GPIB 標準接口匯流排156
6.4.4 其他標準接口匯流排簡介161
6.5 匯流排系統162
6.5.1 VXI 匯流排系統162
6.5.2 PXI 匯流排系統164
6.6 虛擬儀器系統166
6.6.1 概述166
6.6.2 虛擬儀器的結構及特點166
6.6.3 虛擬儀器的系統組成167
6.6.4 虛擬儀器軟體開發平台168
習題168
第7章 實驗數據處理169
7.1 概述169
7.2 實驗數據的表示方法169
7.2.1 表格法169
7.2.2 圖解法169
7.2.3 經驗公式170
7.2.4 有效數字及數據修約170
7.3 回歸分析及其套用171
7.3.1 一元線性回歸171
7.3.2 多元線性回歸176
7.3.3 非線性回歸177
7.3.4 回歸分析套用舉例178
習題179
第8章 誤差分析及不確定度評估181
8.1 誤差的定義及分類181
8.1.1 誤差的概念181
8.1.2 誤差的分類181
8.1.3 誤差的表示方法182
8.1.4 表征測量結果質量的指標183
8.2 不確定度評定的基本知識183
8.2.1 有關不確定度的術語184
8.2.2 產生測量不確定度的原因和測量模型184
8.3 標準不確定度的A 類評定186
8.3.1 單次測量結果實驗標準差與平均值實驗標準差186
8.3.2 最小二乘法190
8.3.3 不確定度A 類評定的獨立性190
8.3.4 不確定度A 類評定的自由度和評定度191
8.4 標準不確定度的B 類評定191
8.4.1 不確定度B 類評定的信息來源191
8.4.2 不確定度的B 類評定方法192
8.4.3 標準不確定度B 類評定的流程195
8.5 合成標準不確定度的評定195
8.5.1 輸入量不相關時不確定度的合成195
8.5.2 輸入量相關時不確定度的合成196
8.5.3 合成標準不確定度的自由度197
8.5.4 合成不確定度的計算流程198
8.6 擴展不確定度的評定及報告形式199
8.6.1 擴展不確定度的評定199
8.6.2 測量不確定度的報告與表示199
習題200
第二篇 工程測試套用篇
第9章 常用參量測量202
9.1 應力、應變及力的測量202
9.1.1 力值傳遞202
9.1.2 應變、應力的測量203
9.1.3 力的測量209
9.1.4 測力感測器的標定211
9.2 壓力測量212
9.2.1 概述212
9.2.2 常用測壓感測器215
9.2.3 動態壓力測量時管道傳輸效應217
9.2.4 測壓系統的標定218
9.3 流量測量220
9.3.1 概述220
9.3.2 常用流量計223
9.3.3 流量計的定度227
9.4 噪聲測量229
9.4.1 噪聲測量的基礎知識229
9.4.2 常用噪聲測量儀器233
9.4.3 噪聲測量的方法237
9.4.4 噪聲測量不確定度的影響因素240
9.5 溫度測量240
9.5.1 概述240
9.5.2 接觸式溫度測量243
9.5.3 非接觸式溫度測量247
9.6 位移、速度及加速度的測量248
9.6.1 概述248
9.6.2 位移測量249
9.6.3 速度測量252
9.6.4 加速度測量258
9.7 機械振動測試263
9.7.1 概述263
9.7.2 測振系統的組成及合理選擇263
9.7.3 振動系統特性測試267
9.7.4 機械阻抗測試274
9.7.5 振動分析方法及儀器275
習題277
第三篇 測試信號處理篇
第10章 數位訊號處理基礎279
10.1 數位訊號的截斷及窗函式279
10.1.1 信號的截斷及能量泄漏279
10.1.2 常用窗函式281
10.2 離散時間信號變換283
10.2.1 DFS(離散傅立葉級數) 283
10.2.2 DFT(離散傅立葉變換) 284
10.2.3 DFT 的主要性質284
10.3 FFT(快速傅立葉變換) 285
10.3.1 DFT 直接計算的工作量285
10.3.2 提高DFT 運算效率的思路285
10.3.3 FFT 算法286
10.4 數字濾波器291
10.4.1 數字濾波器的分類291
10.4.2 IIR 數字濾波器的設計292
10.4.3 FIR 數字濾波器設計294
習題297
第11章 工程測試信號處理298
11.1 工程測試信號處理的目的298
11.2 相關分析及其套用298
11.2.1 隨機信號的相關函式299
11.2.2 信號相關函式的實現300
11.2.3 信號相關的物理解釋和工程套用302
11.3 功率譜分析及其套用305
11.3.1 定義305
11.3.2 物理意義305
11.3.3 功率譜分析的實現306
11.3.4 功率譜的套用308
11.3.5 相干函式310
11.4 倒頻譜技術311
11.4.1 倒頻譜分析的基本原理311
11.4.2 倒頻譜分析的意義311
11.4.3 倒頻譜技術的套用311
11.5 頻譜細化分析313
11.5.1 基於復調製的FFT方法313
11.5.2 相位補償細化方法315
11.5.3 套用316
11.6 動態補償數字濾波器317
11.6.1 硬體補償方法317
11.6.2 軟體補償方法320
11.6.3 動態補償濾波器套用321
11.7 小波分析322
11.7.1 小波分析基礎322
11.7.2 小波分析在測試信號分析中的套用323
習題326
參考文獻327
