《機械測試技術及其應用》系統(tǒng)闡述了機械測試技術理論、信號分析和處理基礎及測試技術應用方法。《機械測試技術及其應用》內(nèi)容大致可分為基礎和應用兩大部分。基礎內(nèi)容按測試技術中涉及的基本環(huán)節(jié)，如傳感器、中間調(diào)理器、記錄顯示處理等展開；應用內(nèi)容主要包括應力應變、振動等測試技術在機械工程中的應用，測試技術實驗指導和信號處理編程實驗等。本書在內(nèi)容編排上力求使理論與實踐有機結(jié)合，更多賦予測試技術知識以工程實際意義和內(nèi)涵。同時配合章節(jié)內(nèi)容，提供了測試技術實驗指導、信號處理Matlab編程實驗及適量的復習題，以加深讀者對知識的理解，達到鍛煉和培養(yǎng)動手解決問題能力的目的。本書融入作者在長期教學和科研工作中的經(jīng)驗與成果，闡述問題深入淺出、循序漸進。本書可作為高等學校本科機械類各專業(yè)“測試技術”課程教材，也可作為高等職業(yè)學校機械類專業(yè)“測試技術”課程教材；同時，還可供機械工程相關領域的工程技術人員使用和參考，或作為繼續(xù)教育培訓的參考教材。
《機械測試技術及其應用》著重介紹常用傳感器原理、信號調(diào)理方法、信號分析和處理基礎及機械測試技術應用等。為保證教學質(zhì)量，設計了測試技術實驗、信號分析和處理的基本軟件編程實驗等章節(jié)，以培養(yǎng)學生的實踐能力。此外，為體現(xiàn)測試技術的發(fā)展，在相關章節(jié)還介紹了一些近年來在機械工程中的先進測試技術。全書共分九章：第1章為緒論；第2章介紹常用傳感器原理；第3章介紹信號的描述方法；第4章介紹測試系統(tǒng)的特性；第5章介紹信號的調(diào)理方法；第6章介紹機信號分析與處理基礎；第7章介紹機械測試技術應用；第8章介紹信號分析與處理編程實驗；第9章為機械測試技術及應用實驗方面的內(nèi)容。 本書內(nèi)容大致可分為基礎和應用兩大部分。 本書融入了編者長期從事機械測試與信號處理方面的教學經(jīng)驗和科研成果，同時，參考并汲取了國內(nèi)外測試與信號處理類教材和相關書籍的精華，在此表示深切謝意。
李力，湖南汨羅人，現(xiàn)任三峽大學機械與材料學院教授1985年畢業(yè)于葛洲壩水電工程學院工程機械專業(yè)，獲工學學士學位；1990年畢業(yè)于西安交通大學機械制造專業(yè)，獲工學碩士學位；2004年畢業(yè)于西安交通大學機械制造及自動化專業(yè)，獲工學博士學位、主要從事機械狀態(tài)監(jiān)測、控制與診斷，動態(tài)信號處理理論與應用和無損檢測技術及應用等方面的研究工作，主持和參與完成十多項目家省部級科研項目。著有《機械信號處理及其應用》、《智能檢測技術及應用》等，在相關領域中發(fā)表論文50多篇，其中被三大檢索收錄20余篇。
第1章 緒論
1.1 測試技術的內(nèi)容
1.2 測試技術在機械工程中的作用
1.3 測試系統(tǒng)的組成
1.4 測試技術的發(fā)展趨勢
1.5 本課程的學習要求
習題
第2章 常用傳感器原理
2.1 傳感器的分類
2.2 電阻式傳感器
2.2.1 電位器式傳感器
2.2.2 電阻應變式傳感器
2.2.3 壓阻式傳感器
2.3 電感式傳感器
2.3.1 變磁阻式電感傳感器
2.3.2 渦流傳感器
2.3.3 差動變壓器式傳感器
2.4 電容式傳感器
2.4.1 變極距型電容傳感器
2.4.2 變面積型電容式傳感器
2.4.3 變介質(zhì)型電容式傳感器
2.4.4 電容式傳感器的應用
2.5 壓電式傳感器
2.5.1 壓電效應及壓電材料
2.5.2 壓電式傳感器的結(jié)構(gòu)
2.5.3 壓電式傳感器的應用
2.6 磁電式傳感器
2.6.1 磁電感應傳感器
2.6.2 霍爾傳感器
2.7 光電式傳感器
2.7.1 光電效應及光敏元件
2.7.2 光電式傳感器的應用
2.8 其他類型傳感器
2.8.1 超聲波傳感器
2.8.2 圖像傳感器
2.9 傳感器的選用原則
習題
第3章 信號的描述方法
3.1 信號的分類
3.1.1 確定性信號和隨機信號
3.1.2 連續(xù)信號和離散信號
3.1.3 能量信號和功率信號
3.2 信號的時域描述
3.2.1 時域信號的合成與分解
3.2.2 信號的統(tǒng)計特征參數(shù)
3.2.3 統(tǒng)計特征參數(shù)的應用
3.3 信號的頻域描述
3.3.1 周期信號的描述
3.3.2 非周期信號的描述
3.3.3 常用典型信號的頻譜
3.4 隨機信號的描述
3.4.1 概率密度函數(shù)
3.4.2 典型信號的概率密度函數(shù)
習題
第4章 測試系統(tǒng)的特性
4.1 線性系統(tǒng)及其基本性質(zhì)
4.2 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性
4.2.1 靈敏度
4.2.2 非線性度
4.2.3 回程誤差
4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)特性
4.3.1 傳遞函數(shù)
4.3.2 頻率響應函數(shù)
4.3.3 脈沖響應函數(shù)
4.3.4 環(huán)節(jié)的串聯(lián)和并聯(lián)
4.4 不失真測試條件
4.5 一階和二階系統(tǒng)的特性
4.5.1 一階系統(tǒng)特性
4.5.2 二階系統(tǒng)特性
4.5.3 一階和二階系統(tǒng)在單位階躍輸入下的響應
習題
第5章 信號的調(diào)理方法
5.1 電橋
5.1.1 直流電橋
5.1.2 交流電橋
5.2 信號的濾波
5.2.1 理想模擬濾波器
5.2.2 實際模擬濾波器及其基本參數(shù)
5.3 信號調(diào)制與解調(diào)
5.3.1 幅度調(diào)制
5.3.2 頻率調(diào)制
習題
第6章 信號分析與處理基礎
6.1 信號的相關分析
6.1.1 相關函數(shù)
6.1.2 自相關函數(shù)性質(zhì)及其應用
6.1.3 互相關函數(shù)及其應用
6.2 數(shù)字信號處理基礎
6.2.1 采樣、混頻和采樣定理
6.2.2 量化和量化誤差
6.2.3 截斷、泄漏和窗函數(shù)
6.2.4 選擇模／數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的基本技術指標
6.3 計算機輔助測試簡介
6.3.1 概述
6.3.2 PC插卡式與標準總線測試系統(tǒng)
6.3.3 現(xiàn)場總線測試系統(tǒng)與智能傳感器
6.4 虛擬儀器系統(tǒng)
6.4.1 虛擬儀器的組成
6.4.2 LabVIEw虛擬儀器應用
習題
第7章 機械測試技術應用
7.1 應力應變測試及應用
7.1.1 應力應變測試
7.1.2 大型金屬結(jié)構(gòu)應力監(jiān)測
7.2 機械振動測試及應用
7.2.1 機械振動的類型
7.2.2 振動的基本參數(shù)
7.2.3 機械振動測試系統(tǒng)
7.2.4 振動測試在機械狀態(tài)監(jiān)測與診斷中的應用
7.2.5 振動測試在系統(tǒng)參數(shù)識別中的應用
7.3 測試技術在工業(yè)機器人中的應用
7.3.1 機器人所用傳感器分類
7.3.2 機器人傳感器原理簡介
7.3.3 工業(yè)機器人的應用
7.4 測試技術在水力機械中的應用
7.4.1 水力機械的基本工作參數(shù)
7.4.2 水力機械基本工作參數(shù)測量
7.4.3 水力機械測試應用
習題
第8章 信號分析與處理編程實驗
8.1 Matlab使用簡介
8.1.1 Matlab的安裝
8.1.2 Matlab基本用法
8.1.3 Matlab編程簡介
8.2 信號分析初步
8.2.1 信號序列的產(chǎn)生
8.2.2 序列的運算
8.2.3 周期信號的疊加與分解
8.3 測試系統(tǒng)動態(tài)特性仿真
8.4 信號時域分析
8.4.1 時域統(tǒng)計指標分析
8.4.2 相關函數(shù)及應用
8.5 信號的頻譜分析
8.6 信號的調(diào)理
8.6.1 信號的提取
8.6.2 濾波器設計
第9章 機械測試技術及應用實驗
9.1 概述
9.2 實驗報告要求
9.2.1 實驗報告的基本要求
9.2.2 實驗報告的基本內(nèi)容
9.2.3 實驗報告格式
9.3 傳感器實驗
9.3.1 應變片粘貼實驗
9.3.2 電阻應變片靈敏系數(shù)的測定
9.3.3 電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速
9.3.4 光纖傳感器測量轉(zhuǎn)速
9.3.5 霍爾傳感器測量位移
9.4 信號分析實驗
9.4.1 信號波形的觀察及測試實驗
9.4.2 典型信號的波形疊加
9.4.3 基于頻譜測量簡諧振動的頻率
9.4.4 振動信號相關分析實驗
9.5 測試裝置動態(tài)特性實驗
9.5.1 二階系統(tǒng)強迫振動的幅頻特性測試
9.5.2 二階系統(tǒng)自由衰減振動的固有頻率和阻尼比的測量
9.6 信號的調(diào)理實驗
9.6.1 應變電橋輸出特性綜合實驗
9.6.2 振動信號的采集與分析綜合實驗
附錄A 信號處理中常用的數(shù)學變換
附錄B 實驗報告格式
附錄C 部分章節(jié)習題參考答案
附錄D 測試題及參考答案
參考文獻
書單推薦
