工程測試技術[2006年清華大學出版社出版圖書]

《工程測試技術》是2006年清華大學出版社出版的圖書，作者是王伯雄。

內容簡介

本書是根據清華大學機械工程學院平台課“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套用的教材。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。

本書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。

目錄

第一部分測試技術的理論基礎

1緒論3

1.1測試技術的發展與研究的內容3

1.2測量的本質和基本前提6

1.3標準及其單位7

1.3.1國際單位制及其基本單位7

1.3.2國際單位制的導出單位8

1.3.3單位的十進制倍數和小數10

習題11

2測試信號分析與處理12

2.1信號與測試系統12

2.2信號描述13

2.2.1信號的定義14

2.2.2信號的分類15

2.2.3信號的時域和頻域描述方法20

2.2.4周期信號的頻域描述21

2.2.5周期信號的功率30

2.2.6非周期信號的頻域描述33

2.2.7隨機信號描述65

2.3數位訊號處理88

2.3.1離散傅立葉變換89

2.3.2離散傅立葉變換的性質95

2.3.3採樣定理96

2.3.4泄漏與加窗處理99

2.3.5柵欄效應102

2.3.6快速傅立葉變換105

習題114

3測試系統特性分析118

3.1概述118

3.2測量誤差119

3.3測試系統的靜態特性120

3.4測試系統的動態特性123

3.4.1線性系統的數學描述123

3.4.2用傳遞函式或頻率回響函式描述系統的傳遞特性125

3.5測試系統實現精確測量的條件148

3.6測試系統的負載效應151

3.6.1負載效應151

3.6.2一階系統的互聯153

3.6.3二階系統的互聯155

習題159

4被測量的獲取161

4.1被測量獲取的基本概念161

4.2感測器的分類162

4.3電阻式感測器165

4.3.1工作原理165

4.3.2滑動觸點式變阻器165

4.3.3應變式感測器168

4.4電阻式溫度計176

4.5熱敏電阻178

4.6電感式感測器179

4.6.1自感式180

4.6.2互感式188

4.6.3磁彈性測力感測器193

4.6.4壓磁式互感感測器195

4.7電容式感測器196

4.7.1間隙變化型196

4.7.2面積變化型198

4.7.3介質變化型200

4.8壓電感測器205

4.8.1壓電效應205

4.8.2壓電感測器工作原理及測量電路210

4.8.3壓電感測器的套用215

4.9磁電式感測器222

4.9.1動圈式和動鐵式感測器223

4.9.2磁阻式感測器226

4.9.3渦流\|磁電式相對加速度感測器227

4.10光電感測器227

4.10.1外光電效應228

4.10.2內光電效應231

4.10.3光生伏打效應236

4.10.4光電器件的套用237

4.11氣敏感測器239

4.12紅外輻射檢測242

4.12.1紅外輻射242

4.12.2紅外探測器243

4.12.3紅外檢測套用244

4.13固態圖像感測器249

4.14霍爾感測器254

4.14.1作用原理254

4.14.2霍爾效應的套用256

4.15光纖感測器259

4.15.1光纖基本原理259

4.15.2光纖感測器結構及特性265

*4.16微型感測器269

4.16.1MEMS技術與微型感測器269

4.16.2壓阻式微型感測器271

4.16.3電容式微型感測器277

4.16.4電感式微型感測器281

4.16.5熱敏電阻式微型感測器282

4.16.6隧道效應式感測器283

習題285

5測試信號的轉換與調理288

5.1電橋288

5.1.1直流電橋288

5.1.2交流電橋292

5.1.3變壓器式電橋295

5.1.4電橋使用中應注意的問題296

5.2調製與解調299

5.2.1幅值調製與解調300

5.2.2頻率調製與解調310

5.3濾波316

5.3.1概述316

5.3.2濾波器的一般特性320

5.3.3濾波器類型324

5.3.4濾波器的綜合運用332

5.3.5其他種類的濾波341

5.4模擬/數字轉換器342

5.4.1量化342

5.4.2A/D轉換器343

5.4.3抗混濾波器347

5.4.4數字/模擬（D/A）轉換器349

習題351

6信號的輸出354

6.1概述354

6.2信號輸出的形式及分類355

6.3顯示和指示類信號輸出355

6.3.1模擬指示356

6.3.2數碼顯示358

6.3.3圖視顯示364

6.4記錄類信號輸出375

6.4.1硬拷貝記錄376

6.4.2模擬記錄380

6.4.3數字記錄389

習題392

*7虛擬測試系統393

7.1概述393

7.2虛擬儀器的概念394

7.3虛擬儀器的演變與發展395

7.3.1計算機是動力395

7.3.2軟體是關鍵396

7.4VI的構成397

7.5虛擬儀器圖形化語言LabVIEW398

7.5.1LabVIEW應用程式399

7.5.2LabVIEW操作模板400

7.6基於Web的虛擬儀器405

7.6.1基於Web的VI概述405

7.6.2主要軟體技術406

7.6.3Web伺服器407

7.6.4實例408

習題409

第二部分典型測試技術的套用

8力及其導出量的測量413

8.1概述413

8.2基本測力方法414

8.3測力感測器417

8.3.1彈性力感測器417

8.3.2應變片力感測器419

8.3.3電感式力感測器424

8.3.4電容式力感測器425

8.3.5磁彈性力感測器426

8.3.6壓電力感測器427

8.3.7振弦式力感測器428

8.4轉矩測量429

8.4.1應變片轉矩感測器429

8.4.2電感式轉矩感測器430

8.4.3振弦式轉矩感測器430

習題431

9振動測量432

9.1概述432

9.2機械振動的電測法及測試系統的構成433

9.3單自由度系統的受迫振動435

9.3.1作用在系統質量塊上的力引起的受迫振動435

9.3.2由系統的基礎運動引起的受迫振動437

9.4測振感測器439

9.4.1磁電式速度感測器440

9.4.2渦流位移感測器440

9.4.3電感式振動感測器441

9.4.4電阻式振動感測器442

9.4.5電容式加速度感測器443

9.4.6壓電加速度感測器444

9.4.7磁致伸縮式振動感測器444

9.4.8雷射速度感測器445

9.4.9頻閃測速法446

9.5激振器447

9.5.1力錘447

9.5.2機械慣性式激振器447

9.5.3電動力式激振器448

9.5.4液壓式激振台451

9.6測振儀器的校準452

9.6.1絕對校準法452

9.6.2相對校準法456

習題457

10溫度的測量458

10.1溫標的定義458

10.2溫標的複製460

10.2.1水的冰點460

10.2.2水的三相點460

10.2.3水的沸點461

10.3溫度感測器462

10.3.1接觸式溫度計462

10.3.2輻射式溫度計481

習題487

11流量的測量489

11.1流體的特徵489

11.2不同的流量測量方法及儀器491

11.2.1節流式流量計491

11.2.2可變面積式流量計（轉子流量計）497

11.2.3渦輪式流量計499

11.2.4磁流量計501

11.2.5橢圓輪流量計502

11.2.6鏇轉活塞式氣體流量計503

11.2.7葉輪流量計505

11.2.8渦流式流量計（卡爾曼渦街，渦頻流量計）505

11.2.9流速的測量507

11.2.10超音波流量測量516

11.2.11哥氏力質量流量測量法520

習題522

*12聲學的測量524

12.1概述524

12.2聲音的特徵526

12.3基本聲學參數529

12.3.1聲壓529

12.3.2聲壓級530

12.3.3聲功率、聲強和聲功率級531

12.3.4聲壓級的合成532

12.4心理聲學關係534

12.5聲音的測量537

12.5.1傳聲器（麥克風）537

12.5.2聲級計543

12.5.3聲音信號的頻譜分析544

12.6工業和環境噪聲的測量與分析545

12.6.1等效聲級Leq545

12.6.2聲強的測量547

12.6.3聲壓的測量548

12.7聲學測量中應注意的幾個問題550

12.8聲學測量儀器的標定551

12.9結束語553

習題553

參考文獻555