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第1章　绪论1

1.1　测试与测试技术1

目录1

1.2　测试技术的重要性2

1.3　测试系统的一般组成3

1.4　测试技术的发展4

第2章　信号分析6

2.1　信号与测试系统6

2.2　信号的分类8

2.2.1　确定性信号和随机信号8

2.2.3　连续信号和离散信号10

2.2.2 能量信号和功率信号10

2.3　信号描述方法12

2.4　周期信号的频谱——傅里叶级数13

2.5　周期信号的功率21

2.6 非周期信号的频谱——傅里叶变换23

2.6.1　傅里叶变换与连续频谱23

2.6.2 能量谱27

2.6.3　傅里叶变换的性质28

2.6.4　典型信号的傅里叶变换40

2.6.5　周期函数的频谱44

2.7.1　概述47

2.7　随机信号47

2.7.2　随机信号的主要特征参数49

2.7.3　相关分析52

2.7.4　功率谱分析58

2.7.5　相干函数62

第3章　测试系统分析64

3.1　概述64

3.2　测试系统的静态特性及静态标定65

3.2.1　静态标定65

3.2.2　灵敏度66

3.2.5　迟滞67

3.2.4 线性度67

3.2.3　量程及测量范围67

3.2.6 重复性68

3.2.7　准确度68

3.2.8　分辨率68

3.2.9 漂移69

3.3　测试系统的动态特性69

3.3.1　动态参数测试的特殊性69

3.3.2　测试系统动态特性的分析方法及指标70

3.3.3　测试系统的数学描述70

3.3.4　测试系统的传递函数72

3.3.5　频率响应函数73

3.3.6 一阶系统、二阶系统的动态特性75

3.3.7 测试系统对典型激励的响应80

3.3.8　测试系统对任意输入的响应86

3.3.9　信号通过系统的时频域响应87

3.4　测试系统动态参数的测定90

3.4.1 一阶系统动态参数的测定90

3.4.2　二阶系统动态参数的测定91

3.5　如何实现无失真测试93

3.6　测试系统的负载效应95

3.7 测试系统的抗干扰问题97

3.7.1 测试装置的干扰源97

3.7.3　信道通道的干扰及其抗干扰98

3.7.2　供电系统干扰及其抗干扰98

3.7.4　接地设计99

第4章　传感器100

4.1　概述100

4.1.1 传感器与传感器技术100

4.1.2　传感器与传感器技术的发展趋势101

4.2 电阻应变式传感器102

4.2.1 工作原理102

4.2.2 金属电阻应变片103

4.2.3　半导体应变片103

4.2.4　传感器实例104

4.3.1 自感型传感器105

4.3 电感式传感器105

4.3.2　互感型传感器107

4.3.3　传感器实例108

4.4 电容式传感器109

4.4.1 工作原理与类型109

4.4.2　测试用电路112

4.4.3　传感器实例112

4.5　压电式传感器112

4.5.1　压电效应112

4.5.2　压电材料113

4.5.3 压电传感器的等效电路113

4.5.4　测试电路114

4.6　磁电式传感器115

4.6.1 动圈式磁电传感器115

4.6.2　磁阻式磁电传感器116

4.6.3　传感器实例116

4.7　光电式传感器117

4.7.1　光电效应117

4.7.2　光敏电阻118

4.7.3　光电池120

4.7.4　光敏晶体管121

4.7.5 光电管122

4.7.6　光电倍增管124

4.8.1 热电偶125

4.8　热电式传感器125

4.8.2 热电阻129

4.9　气敏传感器132

4.10 固态图像传感器134

4.11 霍尔传感器136

4.11.1　作用原理136

4.11.2 霍尔效应的应用138

4.12　微型传感器140

4.12.1　MEMS技术与微型传感器140

4.12.2　压阻式微型传感器141

4.12.3 电容式微型传感器142

4.13　传感器的选用原则143

4.12.4 电感式微型传感器143

第5章　信号调理及记录仪器146

5.1　信号放大电路146

5.1.1　运算放大器146

5.1.2 实际运算放大器存在的问题148

5.1.3　仪器放大器150

5.2　调制与解调151

5.2.1 幅值调制与解调152

5.2.2　频率调制与解调159

5.3 滤波163

5.3.1　概述163

5.3.2　滤波性能分析164

5.3.3　一阶无源滤波器166

5.3.4　有源滤波器168

5.3.5 开关电容滤波器170

5.4 电桥171

5.4.1 直流电桥171

5.4.2　交流电桥173

5.5　显示与记录仪器176

5.5.1　模拟显示176

5.5.2　数字显示177

5.5.3　磁记录180

5.5.4　光盘式记录183

6.1　概述185

第6章　计算机测试技术185

6.2　信号数字化186

6.2.1 离散傅里叶变换186

6.2.2　信号数字化出现的问题187

6.3　D/A（数模）与A/D（模数）转换191

6.3.1　D/A转换电路191

6.3.2 典型D/A芯片和应用电路194

6.3.3　A/D转换电路195

6.3.4 典型A/D芯片和应用电路199

6.3.5 常用A/D通道、D/A通道设计201

6.4.2 PC机的ADC插卡205

6.4　计算机辅助测试205

6.4.1　信号采集子系统205

6.4.3　模拟输出与DAC插卡206

6.4.4　微机型数据采集分析系统206

6.5　专用微机化测试分析仪206

6.5.1 专用微机化测试分析仪的特点206

6.5.2　专用微机化仪表206

6.5.3　基于DSP的专用数字信号分析仪207

6.6 自动测试系统207

6.6.1 自动测试系统的特点及形式207

6.6.2 测试系统的主要通信接口208

6.7.1　概述212

6.7　虚拟测试系统212

6.7.2 虚拟仪器的构成213

6.7.3　虚拟测试系统的应用218

第7章　测试结果及误差分析简介219

7.1 实验数据的表示方法219

7.1.1　表格法219

7.1.2 图解法219

7.1.3　经验公式220

7.1.4　有效数字及数据修约220

7.2 回归分析及其应用220

7.2.1　一元线性回归220

7.2.3 回归分析应用举例224

7.2.2　非线性回归224

7.3　误差的定义及分类225

7.3.1　误差的概念225

7.3.2　误差的分类226

7.3.3　误差的表示方法227

7.3.4　表征测试（量）结果质量的指标227

7.4 不确定度评定的基本知识228

7.4.1 有关不确定度的术语228

7.4.2 产生测试（量）不确定度的原因和测试（量）模型228

8.1.2 测试系统的建立与实现231

8.1.1 问题的提出231

8.1 井温测试系统的例子231

第8章　测试技术的工程应用231

8.1.3 实际测试时应考虑的问题241

8.2 常用参量的测试242

8.2.1 力与压力的测试242

8.2.2　温度的测试251

8.2.3　噪声的测试253

8.2.4　振动的测试258

8.2.5　流量的测试266

8.2.6　位移和速度的测试273

8.2.7　存储测试技术278

参考文献281