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第一章 绪论1

第一节 检测的基本概念1

第二节 检测技术研究的主要内容2

第三节 本课程任务以及与其他课程的关联2

第四节 检测技术的发展方向3

第二章 测试系统4

第一节 测试系统的组成4

第二节 测试系统的数学模型及频率特性4

一、测试系统的数学模型4

二、线性系统的性质7

三、传递函数8

四、环节的串联和并联8

五、频率响应函数9

六、频率特性及其图像10

七、一阶、二阶系统的频率特性11

八、理想频率响应函数14

第三节 测试系统对瞬态激励的响应15

一、单位脉冲输入和系统的脉冲响应函数15

二、单位阶跃输入和系统的阶跃响应16

三、测试系统对任意输入的响应17

第四节 测试系统频率特性的测定18

一、正弦信号激励18

二、阶跃信号激励19

第五节 测试装置的主要性能指标20

一、测量不确定度20

二、工作频率范围24

三、灵敏度24

四、非线性度24

五、测量范围和动态范围25

六、回程误差25

七、漂移25

习题26

第三章 信号及其描述27

第一节 概述27

一、确定性信号27

二、随机信号28

第二节 周期信号及其描述28

一、傅里叶级数28

二、周期信号的频谱分析29

第三节 非周期信号的描述30

一、傅里叶变换30

二、几种典型信号的频谱31

第四节 离散傅里叶变换(DFT)34

第五节 随机信号37

一、随机过程的定义和分类37

二、随机信号的统计特性37

习题40

第四章 长度及线位移测量43

第一节 概述43

一、长度单位和定义43

二、长度量值传递系统43

三、长度测量的标准量43

四、阿贝原则44

五、长度测量的标准环境44

第二节 长度尺寸的测量44

一、单一内外尺寸的测量44

二、长度尺寸的连续测量55

三、被加工尺寸的在线监测58

第三节 形位误差和异形曲面的测量59

一、形位误差的测量59

二、异型曲面的测量62

第四节 表面粗糙度的测量64

一、测量仪器64

二、评定参数67

第五节 线位移量的测量67

一、大位移量的测量67

二、物位的测量70

第六节 纳米测量技术72

一、扫描深针显微镜72

二、X射线干涉仪73

三、集成激光干涉系统74

习题74

第五章 角度及角位移测量76

第一节 概述76

一、角度单位及量值传递76

二、角度的自然基准和圆周封闭原则76

三、实物基准与其分度误差的特性76

第二节 单一角度尺寸的测量78

一、直接测量78

二、间接测量82

第三节 圆分度误差的测量85

一、圆分度误差评定指标86

二、圆分度误差的绝对测量87

三、圆分度误差的相对测量88

四、圆分度误差的组合测量90

第四节 角位移量的测量92

一、单自由度角位移的测量92

二、多自由度角位移的测量92

习题93

第六章 速度、转速和加速度测量95

第一节 概述95

第二节 速度的测量95

第三节 转速测量106

第四节 加速度测量109

习题113

第七章 力、力矩和压力的测量114

第一节 概述114

第二节 力的测量115

一、力的测量方法115

二、力的测量装置115

三、力值的检定与定度123

四、称重及称重装置126

第三节 力矩的测量133

一、力矩及其测量方法133

二、传递法力矩测量装置135

第四节 压力的测量139

一、压力的量值传递系统139

二、压力的计量方法和分类139

三、压力测量装置139

四、超高压测量146

五、压力测量仪表的调校和使用147

六、真空的测量147

习题151

第八章 机械振动的测试153

第一节 概述153

第二节 机械振动的类型154

一、振动的类型及其表征参数154

二、单自由度系统的受迫振动157

三、多自由度系统的振动159

第三节 振动的激励和激振器161

一、振动的激励161

二、激振器163

第四节 测振传感器166

一、惯性式测振传感器的力学模型与特性分析166

二、压电式加速度传感器及阻抗头169

三、磁电式速度传感器176

四、电涡流测振传感器177

五、光导纤维测振传感器178

第五节 振动的测量179

一、振动量的测量179

二、固有频率和阻尼的测量181

三、机械阻抗的测量184

习题187

第九章 温度的测量189

第一节 概述189

一、温度的基本概念和测量方法189

二、温标及温度标准的传递189

第二节 膨胀式温度计和压力式温度计190

一、膨胀式温度计190

二、压力式温度计191

第三节 热电偶温度计192

一、热电效应和热电偶192

二、热电偶基本定律193

三、标准化热电偶194

四、热电偶的参比端处理194

第四节 电阻温度计196

一、铂电阻温度计196

二、铜电阻温度计197

三、半导体热敏电阻197

四、电阻温度计的测温误差198

第五节 光辐射测温方法及仪表199

一、热辐射基本定律199

二、辐射温度计201

三、亮度温度计202

四、颜色温度计203

五、光导纤维测温技术205

第六节 温度检测系统设计举例207

一、方案选择208

二、结构设计208

习题209

第十章 流量的测量211

第一节 概述211

一、流量的概念211

二、流量仪表的分类211

第二节 总量测量仪表213

一、椭圆齿轮流量计213

二、腰轮流量计(罗茨流量计)213

三、容积式流量计的误差213

第三节 差压流量计215

一、差压式流量计的流量公式215

二、节流装置215

第四节 流体阻力式流量计217

一、转子流量计217

二、靶式流量计220

第五节 测速式流量计220

一、电磁流量计220

二、涡轮流量计222

三、超声波流量计222

第六节 振动式流量计224

第七节 质量流量计226

一、直接式质量流量计--科里奥利质量流量计226

二、推导式质量流量计227

第八节 流量测量装置举例--大粘度液体流量测量装置的设计228

一、任务要求228

二、对任务的分析229

三、靶式流量变送器的设计229

习题232

第十一章 噪声及其测量233

第一节 噪声的物理度量与主观评价233

一、噪声的物理度量233

二、噪声测量中的有关分贝运算236

三、噪声的主观评价239

第二节 噪声的测量245

一、测量项目245

二、测量仪器245

三、噪声的测量方法247

四、A声级的测量248

五、声功率级的测量249

习题251

第十二章 现代测试系统252

第一节 概述252

第二节 智能仪器252

第三节 自动测试系统253

一、自动测试系统的发展概况253

二、CAMAC总线系统253

三、GPIB总线(GENERAL PURPOSE INTERFACE BUS)254

第四节 虚拟仪器254

一、基本概念254

二、虚拟仪器的组成255

三、虚拟仪器的用法举例257

第五节 微型仪器258

第六节 测控系统259

参考文献261