机械工程测试技术(第2版)

本书主要介绍与机械工程相关的测试技术的基本概念、基础理论和应用技术。全书围绕测试系统的组成，讲述常用传感器的原理与应用、测试信号调理电路、信号分析与处理、测试系统的特性、计算机测试系统、机械工程中常见量的测试和机械设备故障诊断技术等内容。本书以典型案例教学为主线，贯穿整个理论教学和实验教学的全过程，强化工程实际应用，突出学生能力培养，重点介绍如何根据具体测试任务制定和优化测试方案、恰当选择器件和部件、合理设计测试系统各模块、构建满足特定功能和技术指标的测试系统、正确处理测试数据等，力求体现优选性、实用性，注重反映当今测试技术发展的新成果和新动向。本教材适用于普通高等院校机械类、近机械类各专业测试技术课程使用，同时可供有关工程技术人员参考。

第1章绪论
1.1测试技术概述
1.2测试系统的组成
1.3测试技术的发展趋势
1.4本书主要内容和学习要求
习题与思考题
第2章传感器
2.1传感器概述
2.1.1传感器的组成与分类
2.1.2传感器的选择
2.2能量控制型传感器
2.2.1电阻式传感器
2.2.2电容式传感器
2.2.3电感式传感器
2.3能量转换型传感器
2.3.1压电式传感器
2.3.2磁电式传感器
2.3.3热电偶传感器
2.3.4霍尔传感器
2.4光电传感器
2.4.1光电器件
2.4.2光纤传感器
2.4.3光栅传感器
2.4.4电荷耦合器件
2.4.5红外传感器
2.5智能传感器
2.5.1智能传感器的组成与功能
2.5.2智能传感器的应用
2.6项目设计实例
习题与思考题
项目设计
第3章信号转换与调理
3.1信号放大与转换
3.1.1信号放大
3.1.2信号转换
3.2测量电桥
3.2.1直流电桥
3.2.2交流电桥
3.3调制与解调
3.3.1调幅及其解调
3.3.2调频及其解调
3.4滤波器
3.4.1滤波器的分类
3.4.2滤波器的特性
3.4.3RC无源滤波器
3.4.4RC有源滤波器
3.4.5恒带宽滤波器与数字滤波器简介
3.4.6应用MATLAB设计和分析滤波器
3.5项目设计实例
习题与思考题
项目设计
第4章测试信号分析与处理
4.1概述
4.1.1信号的概念和分类
4.1.2信号分析
4.2信号的时域分析
4.2.1信号的运算
4.2.2信号的波形变换
4.2.3信号的时域统计参数
4.2.4相关分析
4.3信号的频域分析
4.3.1周期信号及其频谱
4.3.2非周期信号及其频谱
4.3.3功率谱分析
4.4数字信号分析与处理
4.4.1采样与采样定理
4.4.2离散傅里叶变换及其快速算法
4.4.3FFT应用中的若干问题
4.5现代信号分析方法简介
4.6项目设计实例
习题与思考题
项目设计
第5章测试系统特性分析
5.1测试系统概述
5.1.1线性系统及其主要性质
5.1.2测量误差
5.2测试系统的标定
5.3测试系统的静态特性
5.3.1测试系统的静态数学模型
5.3.2测试系统的静态特性参数
5.4测试系统的动态特性
5.4.1测试系统的动态数学模型
5.4.2测试系统动态特性参数的测量
5.4.3实现不失真测量的条件
5.4.4负载效应
5.5测试系统的抗干扰设计
5.5.1电磁干扰
5.5.2屏蔽、接地与隔离设计
5.5.3电源干扰的抑制
5.6项目设计实例
习题与思考题
项目设计
第6章计算机测试系统
6.1计算机测试系统的组成
6.2微处理器及其选择
6.3嵌入式计算机测试系统
6.3.1微处理器
6.3.2数据采集系统
6.3.3软件设计
6.4虚拟仪器测试系统
6.4.1虚拟仪器概述
6.4.2信号调理器和数据采集卡
6.4.3软件开发平台
6.4.4LabVIEW中的信号分析与处理工具箱
6.4.5LabVIEW在滤波器设计和分析中的应用
6.5常用数据处理算法
6.5.1概述
6.5.2常用数据处理算法
6.6机器学习方法
6.7设计项目
习题与思考题
项目设计
第7章机械工程中常见量的测量
7.1力、扭矩测量
7.1.1拉压力传感器
7.1.2压力传感器
7.1.3扭矩传感器
7.1.4力、应力和压力测试系统的标定
7.2位置、位移等的测量
7.2.1限位开关
7.2.2接近开关
7.2.3物位传感器
7.2.4位移传感器
7.3温度测量
7.3.1温度测量方法
7.3.2温度传感器分类
7.3.3常见温度传感器
7.3.4温度传感器的选择
7.3.5温度传感器的应用
7.3.6温度测量系统的标定
7.4振动量的测量
7.4.1概述
7.4.2振动测量方法
7.4.3振动量的测量系统
7.4.4常见的振动传感器
7.4.5加速度传感器的选择
7.4.6振动测量的应用
7.5项目设计实例
习题与思考题
项目设计
第8章机械设备故障诊断技术
8.1概述
8.1.1机械故障诊断的内容
8.1.2机械故障诊断技术
8.2声发射诊断技术
8.2.1声发射技术
8.2.2声发射信号的处理方法
8.2.3声发射检测仪器
8.3超声波诊断技术
8.3.1超声波概述
8.3.2超声检测技术
8.3.3超声波检测仪器
8.4滚动轴承的故障诊断
8.4.1滚动轴承故障的检测方法
8.4.2滚动轴承故障的振动诊断
8.4.3滚动轴承故障的声发射诊断
8.5项目设计实例
习题与思考题
项目设计
参考文献