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第1章　绪论1

1.1 测试技术1

1.1.1　概述1

1.1.2　计量4

1.2 电子测量4

1.2.1 电子测量的内容5

1.2.2　电子测量的特点6

1.2.3　电子测量的方法7

1.3　测量仪器10

1.3.1 电子测量仪器的主要功能10

1.3.2　电子测量仪器的分类11

1.3.3　电子测量仪器的主要性能指标11

1.3.4　电子测量仪器的发展13

思考与练习题14

第2章　测量误差分析及数据处理15

2.1　测量误差的分类与测量结果的评定15

2.1.1　真值和误差15

2.1.2　测量误差的分类16

2.1.3　误差的表示方法16

2.1.4　测量结果的评定17

2.2　随机误差的统计特性及估计方法18

2.2.1 随机误差的性质和特点18

2.2.2　测量值的数学期望和标准差19

2.3　系统误差21

2.3.1 系统误差的特征及其减小方法21

2.3.2　系统误差的判别23

2.4　疏失误差及其判断准则25

2.4.1　测量结果的置信问题25

2.4.2　判断异常数据的统计学方法27

2.5　测量数据的处理29

2.5.1　有效数与数据表示方法29

2.5.2　等精度测量结果的处理步骤31

2.6　误差的传播和测量方案的设计33

2.6.1　测量误差的合成33

2.6.2　测量误差的分配36

2.6.3　测量方案的设计37

思考与练习题38

第3章　常用电参数及器件的测量39

3.1　信号源的种类和工作性能39

3.1.1　信号源的种类39

3.1.2　信号源的工作性能41

3.2　信号发生器的频率合成技术42

3.2.1　直接合成法43

3.2.2　间接合成法45

3.3　电压、电流和功率的测量49

3.3.1　数字电压表49

3.3.2　电压的测量52

3.3.3　电流的测量57

3.3.4　功率的测量60

3.4　频率和时间的测量61

3.4.1　时间频率的基本概念62

3.4.2　计数法测频原理64

3.4.3　计数法测周期65

3.4.4　电子计数法测量时间间隔66

3.5　电路基本元器件参数的测量68

3.5.1　电阻的测量68

3.5.2　电容的测量70

3.5.3　电感的测量73

3.5.4　半导体二极管的测量75

3.5.5　半导体三极管的测量77

3.6　波形的测量79

3.6.1　失真度的测量80

3.6.2　频谱分析81

3.6.3　尖峰电压的测试82

3.7　脉冲波形参数的数字化测量83

3.7.1　脉冲宽度的数字化测量83

3.7.2　脉冲前后沿的数字化测量85

3.7.3　脉冲时间间隔的数字化测量86

3.8　接收机噪声及灵敏度87

3.8.1　概述87

3.8.2　噪声系数的自动测量88

3.8.3　噪声系数自动测量法的基本原理89

3.8.4　接收机灵敏度的自动测量91

3.9　数据域测量94

3.9.1　数据域测量的基本概念94

3.9.2　数据域测量的特点94

3.9.3　数字信号的特点95

3.9.4　数据域测量技术96

3.9.5　数据域测试98

思考与练习题100

第4章　非电参数的测量101

4.1 概述101

4.2　转速的测试102

4.2.1　电子计数式测速103

4.2.2　瞬态转速测试106

4.2.3　激光测转速108

4.3.1　传递转矩测试法109

4.3　转矩的测试109

4.3.2　平衡力转矩测试法115

4.3.3　能量转换转矩测试法115

4.4　温度的测试118

4.4.1　概述118

4.4.2　接触式测温119

4.4.3　非接触式测温123

4.5　压力的测试124

4.5.1　概述124

4.5.2　机械弹性式压力计原理125

4.5.3　霍尔式压力计原理126

4.5.4　光电式压力测量原理127

4.6　噪声的测试128

4.6.1　噪声的概念128

4.6.2　噪声测试的原理129

4.6.3　噪声测试的频谱分析131

4.6.4　家用电器的噪声测量132

4.7　振动的测试133

4.7.1　基本概念133

4.7.2　振动的测试133

4.7.3　振动试验设备138

4.8　流量的测试139

4.8.1　概述139

4.8.2　差压式流量计139

4.8.3　转子流量计143

4.8.4　靶式流量计145

4.8.5　电磁流量计145

4.8.6　超声波流量计146

4.9　物位的测量148

4.9.1　概述148

4.9.3　浮力式液位计149

4.9.2　直读式玻璃液位计149

4.9.4　电容式液位计150

4.9.5　声波式物位计151

4.9.6　光学物位计152

4.10　成分的测量153

4.10.1　概述153

4.10.2　热导式气体分析仪153

4.10.3　电化学式分析仪155

4.10.4　光学吸收式分析仪156

思考与练习题157

第5章　传感器技术159

5.1　传感器概述159

5.2　电阻应变片160

5.2.1　电阻应变片的结构160

5.2.3　电阻应变效应161

5.2.2　电阻应变片的特点161

5.3　光电式传感器162

5.3.1　光电效应163

5.3.2　光电管165

5.3.3　光敏电阻165

5.4　霍尔传感器167

5.5　压电传感器170

5.5.1　晶体压电效应170

5.5.2　压电加速度传感器171

5.6　频率式传感器171

5.6.1　振弦式压力传感器结构和工作原理171

5.6.2　振弦式压力传感器的应用172

5.7　电容式传感器173

5.7.1　电容式传感器的原理173

5.8.1　光纤传感器的定义和分类174

5.7.2　电容式传感器的应用174

5.8　光纤传感器174

5.8.2　强度型光纤传感器175

5.9　超声波传感器176

5.9.1 概述176

5.9.2　工作原理177

5.10　谐振式传感器177

5.10.1　谐振式传感器的产生及特点177

5.10.2　谐振现象的实质和力矢量图178

5.10.3　振动筒压力传感器179

5.11　软传感器181

5.11.1　产生原因、定义及特点181

5.11.2　软传感器的设计方法182

5.11.4　软传感器技术存在的问题及展望184

5.11.3　软传感器模型的在线校正184

5.12　遥感传感器185

思考与练习题189

第6章　测控总线技术190

6.1 总线概述190

6.1.1　总线与接口190

6.1.2　总线和接口标准的分类191

6.1.3　总线的组成和性能参数192

6.1.4　基于总线的自动测试系统193

6.2　常用微型机总线简介195

6.2.1　STD总线195

6.2.2　XT/ISA/EISA总线195

6.2.3　PC/104总线196

6.2.4　USB总线196

6.2.5　IEEE 1394总线198

6.2.6　串行通信接口200

6.3　GPIB总线204

6.4　VXI总线207

6.4.1 概述207

6.4.2　VME总线技术规范208

6.4.3　VME总线控制器209

6.4.4　VXI总线模块210

6.4.5　VXI总线主机箱210

6.4.6　VXI总线连接器211

6.4.7　VXI总线的电气性能212

6.4.8　VXI对电磁辐射和敏感度的考虑216

6.4.9　VXI总线系统结构216

6.5　PXI总线218

6.5.2　PXI的主要机械特性219

6.5.1　概述219

6.5.3　PXI总线电气规范220

6.5.4　PXI系统控制器221

6.5.5　PXI仪器223

6.6　PCI总线223

6.6.1　PCI总线的主要性能与特点224

6.6.2　PCI总线的系统结构224

6.6.3　PCI总线协议228

思考与练习题229

第7章　数据采集与处理系统230

7.1 微型计算机数据采集与处理系统230

7.1.1　基本的数据采集与处理系统230

7.1.2 高速微机数据采集与处理系统233

7.1.3　数据采集与处理系统的发展236

7.2　数据采集与处理系统实例237

7.3.1　智能仪器242

7.3　智能仪器与个人仪器242

7.3.2　个人仪器244

思考与练习题245

第8章　自动测试系统246

8.1 概述246

8.1.1　组成与工作过程246

8.1.2　对系统的基本要求247

8.2 自动测试系统的结构与原理248

8.2.1　输入通道的基本结构248

8.2.2　输出通道的基本结构250

8.3　微机自动测试系统的设计252

8.3.1　设计任务253

8.3.2　系统总体结构设计253

8.3.3　输入通道电路设计254

8.3.4　输出通道设计256

8.4　微机自动测试系统的软件设计和测试257

8.4.1　软件设计257

8.4.2　软件测试的概念和内容259

8.5　自动测试系统的组建261

8.5.1　组建自动测试系统的准备工作261

8.5.2　组建自动测试系统的几项主要工作261

8.5.3　编制测试程序264

8.5.4　运行测试程序265

8.6　自动测试系统设计实例265

8.6.1　系统概念265

8.6.2　测试系统的总体方案266

8.6.3　测试系统的硬件设计267

8.6.4　测试系统的软件设计268

思考与练习题269

参考文献270