机械工程测试原理与技术

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		机械工程测试原理与技术
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基本信息·出版社：重庆大学出版社
·页码：409 页
·出版日期：2002年08月
·ISBN：9787562426639
·条形码：9787562426639
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文

内容简介 《机械工程测试原理与技术》吸收编者多年的教学经验和科研成果，同时借鉴了同类教材的相关内容，着重于物理概念和工程应用的阐述，重点突出，条理清晰，分析透彻，内容符合教学大纲的要求。《机械工程测试原理与技术》共分12章，内容包括：测量误差的基本性质与处理，信号分析基础，测试系统的基本特性，模拟信号分析，信号采集与数字分析原理及技术，传感器原理与测量电路，机械工程几何量，振动测试，噪声测量，应变、应力测试，其他机械参量测量，虚拟测试仪器。不同的专业可根据自己的教学要求选择讲授有关章节。
《机械工程测试原理与技术》可作为高等学校机械类及相关专业本科生的教材和硕士研究生的参考书，也可供从事机械工程测试工作的工程技术人员参考。
作者简介 秦树人，男，1939年6月生，四川省阆中人，1961年毕业于成都电讯工程学院（现电子科技大学）。现任重庆大学教授，博士生导师，机械电子工程研究所所长，全国高校机械测试技术研究会常务理事兼西南分会理事长，机械传动国家重点实验室客座教授等职。他从事动态测试理论方法与仪器装置的研究与教学30余年，具有渊博的专业知识和很高的学术造诣。近十余年，他承担了“工程信号分析”、“数据采集及处理”、“机械传动系统动态测试”等课程的研究生的教学工作。主持了国家级、省部级和企业委托的科研项目共40余项，取得丰硕成果，先后获国家科技进步1、3等奖，省部市科技进步1、2、3等奖共12项。他主持研究的“大型传动系统动态测试新方法和装置”、“小波变换信号分析系统”、“虚拟智能仪器系统的研究”等4项国家自然科学基金项目，在原理、方法和技术上均有重要创新和突破，受到国内外同行专家的高度评价。他在国内外重要的核心刊物和会议上发表学术论文约80篇，出版学术专著3本、译著1本。由他主持研制、开发成功的6类11种智能测试仪器，已在工业、国防、高教和科研部门获奖及广泛应用，他的工作为我国动态测试技术的发展和应用作出了很大贡献。为肯定他30多年来的辛勤工作和卓越成就，1992年他被批准为享受政府特殊津贴的专家。
编辑推荐 《机械工程测试原理与技术》由重庆大学出版社出版。
目录
绪论
0．1 测试技术的任务和重要性
0．2 测试过程和测试系统的组成
0．3 课程的对象和要求

第1章 测量误差的基本性质与处理
1．1 测量误差的基本概念
1．1．1 测量误差的定义
1．1．2 误差分类
1．1．3 测量结果的精度
1．1．4 测量不确定度
1．2 误差的基本性质与处理
1．2．1 随机误差的概率分布
1．2．2 随机误差的估计
1．2．3 系统误差的发现准则和减少消除方法
1．2．4 测量粗大误差的存在判定准则
1．3 测量系统的误差计算方法
1．4 测量系统最佳测量方案的确定
习题

第2章 信号分析基础
2．1 信号的分类及其基本参数
2．1．1 信号的概念及其描述方法
2．1．2 信号分类
2．1．3 信号分析中的常用函数
2．1．4 信号的时域统计分析
2．1．5 信号的幅值域分析
2．2 周期信号及其频谱
2．2．1 傅里叶级数与周期信号的分解
2．2．2 周期信号的频谱
2．3 非周期信号及其频谱
2．3．1 傅里叶变换与非周期信号的分解
2．3．2 非周期信号的频谱
2．3．3 傅里叶变换的主要性质
2．3．4 几种典型信号的频谱
2．4 随机信号的频谱
2．4．1 随机信号的自功率谱密度函数
2．4．2 两随机信号的互谱密度函数
2．4．3 相干函数与频率响应函数
2．5 信号的相关分析
2．5．1 相关系数与相关函数
2．5．2 相关函数的性质
2．5．3 随机信号的相关函数与其频谱的关系
2．6 卷积
2．6．1 含有单位脉冲函数的卷积
2．6．2 时域卷积定理
2．6．3 频域卷积定理
2．6．4 卷积与相关之间的关系
2．7 时频分析
2．7．1 短时傅里叶变换
2．7．2 魏格纳分布
2．7．3 小波分析
习题

第3章 测试系统的基本特性
3．1 测试系统概述
3．1．1 线性系统及其微分方程描述
3．1．2 线性系统的特性
3．2 测试系统的静态传递特性
3．2．1 静态传递方程与定度曲线
3．2．2 灵敏度
3．2．3 线性度
3．2．4 回程误差
3．2．5 稳定性．_
3．3 测试系统的动态传递特性
3．3．1 测试系统动态传递特性的频域描述
3．3．2 测试系统动态传递特性的时域描述
3．3．3 测试系统动态特性的识别
3．4 测试系统不失真传递信号的条件
习题

第4章 模拟信号分析
4．1 调制与解调
4．1．1 幅值调制与解调原理
4．1．2 角度调制与解调原理
4．2 滤波器
4．2．1 滤波器分类
4．2．2 理想滤波器
4．2．3 实际滤波器
4．3 微分、积分与积分平均
4．3．1 微分器
4．3．2 积分器
4．3．3 积分平均
4．4 模拟信号分析技术应用举例
4．4．1 幅值调制在测试仪器中的应用
4．4．2 频率调制在工程测试中的应用
4．4．3 模拟滤波器的应用
4．4．4 模拟频谱分析
习题

第5章 信号采集与数字分析原理及技术
5．1 信号数字分析的基本步骤
5．2 模拟一数字转换原理与采样定理
5．2．1 信号的离散采样与量化
5．2．2 采样定理
5．2．3 离散信号的频谱
5．2．4 频率混叠现象及其防止
5．2．5 离散采样的一般解释
5．3 信号的时域截断与泄漏
5．3．1 截断与泄漏
5．3．2 常用窗函数及其特性
5．4 离散傅里叶变换DFT及其快速算法FFT
5．4．1 离散傅里叶变换原理
5．4．2 DFT的周期性和共轭性
5．4．3 离散傅里叶变换对的说明
5．4．4 以DFT为基础的信号数字分析
5．4．5 快速傅里叶变换FFT简介
5．5 FFT分析仪简介
习题

第6章 传感器原理与测量电路
6．1 概述
6．2 电阻应变式传感器
6．2．1 金属应变片式传感器
6．2．2 压阻式传感器
6．2．3 应变式力传感器的应用
6．3 电感式传感器
6．3．1 自感式传感器
6．3．2 差动变压器式传感器
6．3．3 电涡流式传感器
6．4 电容式传感器
6．4．1 工作原理与特性
6．4．2 电容式传感器的应用
6．5 压电式传感器
6．5．1 压电效应及压电元件的结构
6．5．2 电荷放大器
6．5．3 压电式传感器的应用
6．6 磁电式传感器
6．6．1 磁电式速度传感器
6．6．2 感应同步器
6．6．3 磁栅式传感器
6．7 霍尔传感器
6．7．1 工作原理
6．7．2 测量电路
6．7．3 传感器的应用
6．8 光栅传感器
6．8．1 光栅与光栅传感器
6．8．2 莫尔条纹
6．8．3 辨向原理与辨向电路
6．8．4 细分技术
……
第7章 机械工程几何量测量
第8章 振动测试
第9章 噪声测量
第10章 应变、应力测试
第11章 其他机械参量测量
第12章 虚拟测试仪器
……
序言 “测试技术”自1978年被正式列入机械制造专业的教学课程以来，已成为“机械自动化”、“机械电子工程”、“车辆工程”等专业的主干课程。
测试技术与测试仪器是获取信息、分析和处理测量数据的关键技术与手段，是从事科学研究、产品质量检验与控制不可缺少的工具，可以说，没有测试技术和测试仪器便没有科学研究今天的成就和明天的发展，而整个制造业则会因为没有测试技术和测试仪器而导致产品质量体系的彻底崩溃！因此，测试技术与测试仪器的相关知识是已经或将要从事科技与生产的人员必须学会、必须掌握的一门重要的专业基础知识。
目前与“机械测试”有关的教材和教学参考书已有多种，各种版本各有所长，各有所取。本教材正是以现有的多种版本为借鉴，同时又紧扣时代脉搏，尽可能反映现代测试科学的最新发展撰写而成的。特别需要说明的是，为了弥补“公差与技术测量”课程在机械工程专业中的大幅削减，本教材以一定篇幅对这一测量技术中的重要内容予以反映。
文摘 插图：


（3）粗大误差
又称寄生误差。超出在规定条件下的误差极限且明显歪曲测量结果的误差。
上面三类误差对测量值的影响各不相同，随机误差反映了测量结果的分散情况，由于它主要是测量时各种随机因素综合影响的结果，一般能借助概率与数理统计的各种分布函数进行处理并估计其大小。系统误差往往数值较大，隐含在测量中又不易被发现，它使测量值偏离真值，故系统误差比随机误差影响更为严重。但由于系统误差形式多样，出现原因各异，一般是借助各种物理判别与统计判别方法，查找出系统误差是否存在于测量之中，然后用一定措施将其减少或消除。粗大误差明显歪曲测量结果，一般是借助各种统计判别方法，将含有粗大误差的坏值予以剔除。但必须注意，三类误差的划分是相对的，在一定条件下，它们可以互相转化。某些条件下的系统误差例如未定系统误差，在其误差限内是变化的，其值大小出现有一定随机性，因而可以视其为随机误差处理；度盘刻线误差一经刻定，属于系统误差，且每条刻线误差较小，但在一整周内各条刻线误差时大、时小、时正、时负，亦可视其为随机误差进行处理。这就形成了误差处理与分析的复杂性。但是，只要把握住各类误差的本质特性，以科学严谨的要求设计各种测量系统和测量方法，从误差的产生根源上消除或减少误差，就可以有效地提高测量精度。

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