测试技术仿真与实践

"（1） 体现工程教育专业认证的理念，注重培养学生解决复杂工程问题的能力，将测试技术教学过程中相关仿真与实践能力的培养贯穿始终。 （2） 借助MATLAB信号分析仿真例程，准确验证测试技术课程信号分析章节的结论，提升相关理论学习效率。 （3） 借助Multisim仿真案例，轻松掌握测试信号调理和接口电路工作原理、元件参数与频率响应扫描分析过程。 （4） 配套PPT课件，便于自主学习常用仪器使用方法、传感器工作特性和数据采集系统构建方法。 （5） 详解CAN总线节点结构、报文传输与滤波原理，为学生开发和设计基于CAN总线的测试系统打下基础。 （6） 配套多个LabWindows/CVI软件的例程，详解关键语句，方便学生掌握虚拟仪器开发、采集卡控制、信号处理与显示方法。 （7） 借助车辆测试技术应用案例，深入解析底盘系统检测原理、系统构建、测试步骤和信号特征提取方法，提升学生的工程应用能力。 （8） 配套资源丰富，包括教学课件、仿真实验视频、案例演示代码、仿真程序源代码和电路仿真文件，便于教学和自学。 "

本书主要用于辅助“测试技术”课程教学，内容分为两篇。第一篇为测试技术虚拟实验，包括信号分析理论虚拟仿真实验和测试电路仿真分析案例，目的在于为验证信号分析理论和测试电路提供虚拟实验平台，解决相关内容抽象、传统教学手段效率低下的难题。第二篇为测试技术实体实验及工程案例，包括测试技术实体实验、虚拟仪器开发及车辆底盘系统测试案例，目的在于将理论与实践相结合，解决学以致用的问题。全书共有5章，从第2章开始，每一节都有思考题。
本书主要读者对象为机械类、机电类、电气类等专业学生，也可供从事测试技术工作的科技人员使用。

李志宁，现为陆军工程大学石家庄校区车辆与电气工程系副教授。2007年毕业于清华大学材料科学与工程专业，获博士学位。目前主要从事测试技术与信号处理方向课程教学，主要科研方向为车辆健康管理、地磁测试与应用。曾主持参与多项重大科研任务，获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步二等奖5项，军队科技进步三等奖5项。发表学术论文80余篇，其中SCI收录12篇，EI收录27篇。

第一篇测试技术虚拟实验
第1章测试技术基础
1.1相关基本概念
1.2测试技术功用
1.3主要研究内容
1.3.1测量原理
1.3.2测量方法
1.3.3测试系统
1.3.4数据处理
1.4测试技术的发展
1.4.1传感器的发展
1.4.2计算机测试技术的发展
1.4.3数字信号处理技术的发展
1.5测试技术课程教学内容及实践
1.5.1教学内容及难点
1.5.2传统实验教学的局限性
1.5.3虚拟仿真、实体实验、案例分析相结合的教学实践
第2章信号分析理论虚拟实验
2.1MATLAB语言操作实践
2.1.1实验目的
2.1.2实验原理
2.1.3实验内容与方法
2.1.4程序设计实验
思考题
2.2信号的产生与运算
2.2.1实验目的
2.2.2实验原理
2.2.3实验内容与方法
2.2.4程序设计实验
思考题
2.3连续线性时不变系统的时域分析
2.3.1实验目的
2.3.2实验原理
2.3.3实验内容与方法
2.3.4程序设计实验
思考题
2.4连续线性时不变系统的频域分析
2.4.1实验目的
2.4.2实验原理
2.4.3实验内容与方法
2.4.4程序设计实验
思考题
2.5离散傅里叶变换及性质
2.5.1实验目的
2.5.2实验原理
2.5.3实验内容与方法
2.5.4程序设计实验
思考题
2.6快速傅里叶变换频谱分析
2.6.1实验目的
2.6.2实验原理
2.6.3实验内容与方法
2.6.4程序设计实验
思考题
2.7信号的采样与恢复
2.7.1实验目的
2.7.2实验原理
2.7.3实验内容与方法
2.7.4程序设计实验
思考题
2.8随机信号相关分析及功率谱分析
2.8.1实验目的
2.8.2实验原理
2.8.3实验内容与方法
2.8.4程序设计实验
思考题
2.9无限冲激响应数字滤波器的设计
2.9.1实验目的
2.9.2实验原理
2.9.3实验内容与方法
2.9.4程序设计实验
思考题
2.10有限冲激响应数字滤波器的设计
2.10.1实验目的
2.10.2实验原理
2.10.3实验内容与方法
2.10.4程序设计实验
思考题
2.11用FDATool设计数字滤波器
2.11.1实验目的
2.11.2实验原理
2.11.3实验内容与方法
思考题
第3章测试系统电路仿真分析案例
3.1Multisim电路仿真软件
3.1.1Multisim软件简介
3.1.2Multisim软件基本操作使用
思考题
3.2案例1电阻式传感器电桥电路分析
3.2.1实践目标
3.2.2直流电桥工作原理
3.2.3直流电桥电路仿真分析
思考题
3.3案例2信号放大电路分析
3.3.1实践目标
3.3.2常用信号放大电路工作原理
3.3.3反相运算放大电路仿真分析
3.3.4同相运算放大电路仿真分析
3.3.5测量放大电路仿真分析
思考题
3.4案例3滤波器电路分析
3.4.1实践目标
3.4.2滤波器电路工作原理
3.4.3低通滤波器电路仿真分析
3.4.4高通滤波器电路仿真分析
3.4.5带通滤波器电路仿真分析
思考题
3.5案例4计算机测试系统接口电路仿真分析
3.5.1实践目标
3.5.2计算机测试系统接口电路
3.5.3多路模拟开关电路仿真分析
3.5.4采样/保持电路仿真分析
3.5.5A/D转换电路仿真分析
3.5.6D/A转换电路仿真分析
思考题
第二篇测试技术实体实验及工程案例
第4章测试技术基础理论教学实验
4.1信号采集与时频参数分析
4.1.1实验目的
4.1.2实验设备
4.1.3实验原理
4.1.4实验步骤
思考题
4.2电涡流传感器标定
4.2.1实验目的
4.2.2实验设备
4.2.3实验原理
4.2.4实验步骤
思考题
4.3加速度传感器标定
4.3.1实验目的
4.3.2实验设备
4.3.3实验原理
4.3.4实验步骤
思考题
4.4电阻应变片式传感器特性
4.4.1实验目的
4.4.2实验设备
4.4.3实验原理
4.4.4实验步骤
思考题
4.5电感式传感器特性
4.5.1实验目的
4.5.2实验设备
4.5.3实验原理
4.5.4实验步骤
思考题
4.6光电传感器测量转速
4.6.1实验目的
4.6.2实验设备
4.6.3实验原理
4.6.4实验步骤
思考题
4.7光纤传感器测量位移
4.7.1实验目的
4.7.2实验设备
4.7.3实验原理
4.7.4实验步骤
思考题
4.8计算机数据采集系统
4.8.1实验目的
4.8.2实验设备
4.8.3实验原理
4.8.4实验步骤
思考题
4.9CAN通信节点组成及调试
4.9.1实验目的
4.9.2实验设备
4.9.3实验原理
4.9.4实验步骤
思考题
4.10CAN报文滤波方法
4.10.1实验目的
4.10.2实验设备
4.10.3实验原理
4.10.4实验步骤
思考题
第5章虚拟仪器开发与车辆底盘系统测试案例
5.1虚拟仪器及开发软件
5.1.1虚拟仪器的基本概念
5.1.2LabWindows/CVI软件
5.1.3调试简单程序
5.1.4实践与探索
5.2案例1数据采集虚拟仪器构建
5.2.1实践目的
5.2.2虚拟仪器驱动软件
5.2.3数据采集程序分析
5.2.4数据采集实践
思考题
5.3案例2网络化虚拟仪器构建
5.3.1实践目的
5.3.2基于以太网的虚拟仪器构建
5.3.3数据发送与接收程序设计
思考题
5.4案例3柴油机振动信号采集与分析
5.4.1实践目的
5.4.2柴油机振动信号分析
5.4.3缸盖振动信号采集与分析
思考题
5.5案例4瞬时转速信号采集与分析
5.5.1实践目的
5.5.2柴油机瞬时转速信号分析原理
5.5.3柴油机瞬时转速信号采集与分析
思考题
5.6案例5燃油压力信号采集与分析
5.6.1实践目的
5.6.2柴油机燃油压力信号测试原理
5.6.3柴油机燃油压力信号采集与分析
思考题
5.7案例6车辆底盘总线系统信息采集
5.7.1实践目的
5.7.2底盘系统总线简介
5.7.3传动系统CAN总线信号采集
思考题
参考文献