工程测试与传感技术

本书基于现代工程领域 测试技术的发展。结合作者 多年的教学实践经验，将测 试技术与工程技术实践相结 合，书中主要介绍了测试技 术的基本知识、基本理论、 基本方法、基本装置、最新 发展及实际应用。书中包括 绪论、测试信号及其分析、 测试系统的基本特性、常用 传感器、信号变换与调理、 光电检测技术及其应用、物 联网传感技术及其应用、数 字信号采集与计算机测试系 统、测试系统设计与应用实 例等内容。 本书面向机械工程及相 关专业领城高素质应用型人 才的培养，适合作为高等院 校的机械设计制遗及其自动 化、机器人工程、智能制造 工程、机械电子工程、车辆 工程、测控技术与仪器等专 业的本科教材，也可作为有 关工程技术人员的参考书。

第1章 绪论 1.1 测试技术的含义与重要作用 1.1.1 测试技术的含义 1.1.2 测试技术的重要作用 1.2 测试方法的分类与测试系统的组成 1.2.1 测试方法的分类 1.2.2 测试系统的组成 1.3 测试技术的应用概述 1.3.1 工业自动化中的应用 1.3.2 产品质量检验及新产品开发中的应用 1.3.3 设备运行状态监测中的应用 1.3.4 家电产品中的应用 1.3.5 汽车工业中的应用 1.3.6 专用设备中的应用 1.3.7 环境监测中的应用 1.3.8 楼宇自动化和智能化中的应用 1.3.9 军事国防中的应用 1.4 测试技术的发展 1.4.1 传感器技术的发展 1.4.2 计算机测试技术的发展 1.5 本课程的特点及学习要求 1.6 本章小结 1.7 习题 第2章 测试信号及其分析 2.1 信号的概念与分类 2.1.1 信号的概念 2.1.2 信号的分类 2.2 信号的时域分析 2.2.1 时域信号特征参数 2.2.2 时域相关分析 2.3 信号的频谱分析 2.3.1 周期信号的频谱分析 2.3.2 非周期信号的频谱分析 2.3.3 随机信号的频谱分析 2.4 信号的时频分析 2.5 本章小结 2.6 习题 第3章 测试系统的基本特性 3.1 测试系统及其主要性质 3.1.1 测试系统定义与基本要求 3.1.2 线性测试系统的基本性质 3.2 测试系统的静态特性 3.3 一般测试系统的动态特性 3.3.1 测量系统频率响应函数 3.3.2 实现不失真测量的条件 3.4 常见测试系统的动态特性 3.4.1 一阶测量系统的动态特性 3.4.2 二阶测量系统的动态特性 3.5 动态测量误差及其补偿 3.5.1 测量系统的动态测量误差 3.5.2 动态测量误差的补偿方法 3.6 传感器与测量系统的标定 3.6.1 传感器与测量系统的静态标定 3.6.2 传感器与测量系统的动态标定 3.7 本章小结 3.8 习题 第4章 常用传感器 4.1 概述 4.1.1 传感器的定义 4.1.2 传感器结构组成 4.1.3 传感器的分类 4.2 参数式传感器 4.2.1 电阻式传感器 4.2.2 电容式传感器 4.2.3 电感式传感器 4.2.4 电涡流传感器 4.3 发电式传感器 4.3.1 压电式传感器 4.3.2 磁电式传感器 4.3.3 霍尔传感器 4.31 4热电偶传感器 4.3.5 红外探测器 4.4 其他常用传感器 4.4.1 薄膜传感器 4.4.2 超声波传感器 4.4.3 工业CT成像 4.5 本章小结 4.6 习题 第5章 信号变换与调理 5.1 电桥 5.1.1 直流电桥 5.1.2 交流电桥 5.2 信号的调制和解调 5.2.1 概述 5.21 2幅值调制和解调 5.2.3 频率调制和解调 5.3 放大器 5.3.1 运算放大器 5.3.2 电荷放大器 5.3.3 测量放大器 5.3.4 交流放大器 5.4 滤波器 5.4.1 滤波器的分类 5.4.2 理想滤波器 5.4.3 实际滤波器的性能参数 5.4.4 尢源滤波器 5.4.5 有源滤波器 5.4.6 数字滤波器 5.5 本章小结 5.6 习题 第6章 光电检测技术及其应用 6.1 概述 6.2 光电检测器的工作原理与性能比较 6.2.1 常用光电检测器的工作原理 6.2.2 光电检测器性能比较 6.3 典型光电检测方法及系统应用 6.3.1 光源及其特性 6.3.2 非相干光电检测方法及应用 6.3.3 相干光电检测方法及应用 6.4 固态图像传感器及其应用 6.4.1 固态图像传感器测量原理 6.4.2 固态图像传感器的应用 6.5 光纤传感器及其应用 6.5.1 光纤传感器基本原理 6.5.2 光纤传感器的应用 6.6 本章小结 6.7 习题 第7章 物联网传感技术及其应用 7.1 RFID技术 7.1.1 RFID系统的组成 7.1.2 RFID系统工作原理 7.1.3 RFID技术的应用 7.2 智能传感器技术 7.2.1 智能传感器的组成 7.2.2 智能传感器的功能与特点 712.3 智能传感器的应用 7.3 MEMS传感器技术 7.3.1 MEMS传感器的制造 7.3.2 典型MBMS传感器 7.3.3 MEMS传感器的应用 7.4 无线传感器网络技术 7.4.1 无线传感器网络的组成 7.4.2 无线传感器网络关键技术 7.4.3 无线传感器网络的应用 7.5 本章小结 7.6 习题 第8章 数字信号采集与计算机测试系统 8.1 数据采集技术 8.1.1 模拟信号的数字化处理 8.1.2 采样定理及频率混淆 8.1.3 截断、泄漏和窗函数 8.1.4 数据的采集与保持 8.1.5 A/D转换器类型及性能指标 8.1.6 A/D通道方案的确定 8.2 智能仪器 8.2.1 智能仪器的硬件结构 8.2.2 智能仪器的软件功能 8.2.3 智能仪器的自动测量功能 8.3 虚拟仪器 8.3.1 虚拟仪器的概念 8.3.2 虚拟仪