基本介紹
- 書名：機械工程測試技術第3版
- 作者：陳花玲
- ISBN：978-7-111-58777-4
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
書號： | 58777 | ISBN： | 978-7-111-58777-4 |
作者： | 陳花玲 | 印次： | 3-1 |
責編： | 劉小慧 安桂芳 王小東 | 開本： | 16開 |
字數： | 357千字 | 定價： | 43.0 |
所屬叢書： | “十三五”國家重點出版物出版規劃項目 現代機械工程系列精品教材 | ||
裝訂： | 平裝 | 出版日期： | 2018-04-24 |
內容簡介
本書為“十三五” 國家重點出版物出版規劃項目———現代機械工程系列精品教材, 普通高等教育“十一五” 規劃教材。 全書共十章。首先介紹機械測試信號分析和測量系統的基本特性等測試技術基礎知識; 接著介紹機械工程中常見的參數式感測器及其套用和發電式感測器及其套用; 然後對近年來在機械工程測試中套用比較廣泛的光電檢測技術、無損檢測技術、計算機測試技術進行專門介紹; 後, 從系統角度介紹了測試系統的設計方法, 並介紹了機械工程中一些典型測試系統的設計實例。
目錄
第3 版前言
第2 版前言
第1 版前言
1 緒論 1
1. 1 課程的意義及目的 1
1. 1. 1 本課程的意義 1
1. 1. 2 本課程的目的 2
1. 2 測試方法的分類與系統組成 4
1. 2. 1 測試方法的分類 4
1. 2. 2 測試系統的組成 5
1. 3 測試技術的發展 6
1. 3. 1 感測器技術的發展 6
1. 3. 2 計算機測試技術的發展 8
1. 4 本課程的研究內容 11
思考題與習題 11
2 機械測試信號分析 12
2. 1 信號的表示與分類 12
2. 1. 1 信號的表示 12
2. 1. 2 信號的分類 13
2. 2 信號的時域分析 14
2. 2. 1 時域信號特徵參數 14
2. 2. 2 時域相關分析 15
2. 3 信號的頻譜分析 17
2. 3. 1 周期信號的頻譜分析 18
2. 3. 2 非周期信號的頻譜分析 22
2. 3. 3 隨機信號的頻譜分析 27
2. 4 信號的時頻分析 30
2. 5 機械信號的測量誤差與信號預處理 33
2. 5. 1 測量誤差及其分類 33
2. 5. 2 信號的預處理 35
思考題與習題 36
3 測量系統的基本特性 38
3. 1 測量系統的靜態特性 38
3. 2 一般測量系統的動態特性 41
3. 2. 1 線性定常系統及其基本特性 41
3. 2. 2 測量系統頻率回響函式 43
3. 3 典型測量系統的動態特性 44
3. 3. 1 理想測量系統的動態特性 44
3. 3. 2 一階測量系統的動態特性 46
3. 3. 3 二階測量系統的動態特性 47
3. 4 動態測量誤差及補償 49
3. 4. 1 測量系統的動態測量誤差 49
3. 4. 2 動態測量誤差的補償方法 52
思考題與習題 54
4 參數式感測器及其套用 55
4. 1 電阻式感測器 55
4. 1. 1 電阻應變式感測器 56
4. 1. 2 熱電阻式感測器 60
4. 1. 3 電阻式感測器的直流電橋調
理技術 62
4. 1. 4 電阻式感測器的套用 66
4. 2 電感式感測器 68
4. 2. 1 電感式感測器工作原理 68
4. 2. 2 交流信號的調理技術 71
4. 2. 3 電感式感測器的套用 76
4. 3 電容式感測器 79
4. 3. 1 電容式感測器工作原理 79
4. 3. 2 電容式感測器的套用 82
4. 4 電渦流感測器 84
4. 4. 1 電渦流感測器工作原理 84
4. 4. 2 電渦流感測器的信號調理 86
4. 4. 3 電渦流感測器的套用 87
思考題與習題 90
5 發電式感測器及其套用 91
5. 1 壓電式感測器 91
5. 1. 1 壓電效應與壓電材料 91
Ⅹ
5. 1. 2 壓電元件及其等效電路 92
5. 1. 3 壓電感測器的調理電路 93
5. 1. 4 壓電式感測器的套用 95
5. 2 磁電式感測器 98
5. 2. 1 磁電式感測器基本原理及測
量電路 98
5. 2. 2 磁電式感測器的套用 99
5. 3 霍爾感測器 101
5. 3. 1 霍爾效應和霍爾感測器 101
5. 3. 2 霍爾元件的測量電路和誤差
補償 102
5. 3. 3 霍爾感測器的套用 104
5. 4 熱電偶感測器 105
5. 4. 1 熱電偶工作原理 106
5. 4. 2 熱電偶基本定律 107
5. 4. 3 熱電偶冷端溫度補償 108
5. 4. 4 熱電勢的測量 109
5. 4. 5 熱電偶的分類及套用 110
5. 5 紅外探測器 111
5. 5. 1 紅外探測器基本工作原理 112
5. 5. 2 紅外線探測器的套用 113
思考題與習題 115
6 光電檢測技術 117
6. 1 光電檢測器的工作原理與性能
比較 117
6. 1. 1 常用光電檢測器的工作原理 118
6. 1. 2 光電檢測器性能比較 121
6. 2 典型光電檢測方法及系統套用 122
6. 2. 1 光源及其特性 123
6. 2. 2 非相干光電檢測方法及套用 124
6. 2. 3 相干光電檢測方法及套用 129
6. 3 固態圖像感測器及其套用 131
6. 3. 1 固態圖像感測器測量原理 131
6. 3. 2 固態圖像感測器的套用 133
6. 4 光纖感測器測量技術 135
6. 4. 1 光纖感測器基本原理 135
6. 4. 2 光纖感測器的套用 137
思考題與習題 138
7 無損檢測技術 139
7. 1 超音波檢測技術 139
7. 1. 1 超音波檢測技術簡介 139
7. 1. 2 超音波無損檢測原理 140
7. 1. 3 超音波無損檢測的套用 142
7. 2 工業CT 檢測技術 143
7. 2. 1 工業CT 成像技術簡介 143
7. 2. 2 工業CT 工作原理 144
7. 2. 3 工業CT 檢測系統的套用 145
7. 3 磁粉檢測技術 146
7. 3. 1 磁粉檢測技術簡介 146
7. 3. 2 磁粉檢測技術原理 147
7. 3. 3 磁粉檢測技術的套用 148
7. 4 滲透檢測技術 149
7. 4. 1 滲透檢測技術簡介 149
7. 4. 2 滲透檢測技術原理 150
7. 4. 3 滲透檢測技術的套用 150
7. 5 其他技術在無損檢測中的套用 151
7. 5. 1 電渦流感測器在無損檢測中
的套用 151
7. 5. 2 霍爾感測器在無損檢測中的
套用 152
7. 5. 3 紅外技術在無損檢測中的
套用 153
思考題與習題 154
8 計算機測試技術 155
8. 1 數據採集技術 156
8. 1. 1 模擬信號的數位化處理 156
8. 1. 2 數據的採集與保持 158
8. 1. 3 A-D 轉換器類型及性能指標 160
8. 1. 4 A-D 通道方案的確定 161
8. 2 智慧型儀器 164
8. 2. 1 智慧型儀器的硬體結構 164
8. 2. 2 智慧型儀器的軟體功能 166
8. 2. 3 智慧型儀器的自動測量功能 167
8. 2. 4 智慧型感測器 169
8. 3 虛擬儀器 170
8. 3. 1 虛擬儀器的概念 170
8. 3. 2 虛擬儀器的體系結構 171
8. 3. 3 虛擬儀器軟體的開發環境 173
8. 3. 4 虛擬儀器設計舉例 175
8. 4 計算機測試系統設計舉例 176
思考題與習題 179
Ⅺ
9 測試系統設計 180
9. 1 測試系統設計的基本原則 180
9. 1. 1 測試系統基本架構 180
9. 1. 2 測試系統設計的基本原則及
步驟 183
9. 2 測試系統的精度設計 186
9. 2. 1 測試系統的誤差傳遞 186
9. 2. 2 測試系統的誤差分配與校核 188
9. 3 信號的放大與濾波環節設計 189
9. 3. 1 信號放大環節設計 190
9. 3. 2 信號濾波環節設計 191
9. 4 測試系統的抗干擾設計 195
9. 4. 1 干擾因素及傳播途徑 195
9. 4. 2 常用抗干擾技術 196
思考題與習題 199
10 典型測試系統設計實例 201
10. 1 應變測量案例 201
10. 1. 1 應變測量方法簡介 201
10. 1. 2 塔式起重機結構強度測試 206
10. 2 溫度測量案例 209
10. 2. 1 溫度測量方法簡介 209
10. 2. 2 高速機車軸溫測試系統 210
10. 3 位移測量案例 215
10. 3. 1 位移測量方法簡介 215
10. 3. 2 潤滑油膜厚度光纖測試系統 216
10. 4 噪聲測量案例 221
10. 4. 1 噪聲測量方法簡介 221
10. 4. 2 汽車懸架減振器異響聲分析 226
10. 5 結構模態分析案例 230
10. 5. 1 模態分析方法簡介 230
10. 5. 2 工具機模態分析實例 234
第2 版前言
第1 版前言
1 緒論 1
1. 1 課程的意義及目的 1
1. 1. 1 本課程的意義 1
1. 1. 2 本課程的目的 2
1. 2 測試方法的分類與系統組成 4
1. 2. 1 測試方法的分類 4
1. 2. 2 測試系統的組成 5
1. 3 測試技術的發展 6
1. 3. 1 感測器技術的發展 6
1. 3. 2 計算機測試技術的發展 8
1. 4 本課程的研究內容 11
思考題與習題 11
2 機械測試信號分析 12
2. 1 信號的表示與分類 12
2. 1. 1 信號的表示 12
2. 1. 2 信號的分類 13
2. 2 信號的時域分析 14
2. 2. 1 時域信號特徵參數 14
2. 2. 2 時域相關分析 15
2. 3 信號的頻譜分析 17
2. 3. 1 周期信號的頻譜分析 18
2. 3. 2 非周期信號的頻譜分析 22
2. 3. 3 隨機信號的頻譜分析 27
2. 4 信號的時頻分析 30
2. 5 機械信號的測量誤差與信號預處理 33
2. 5. 1 測量誤差及其分類 33
2. 5. 2 信號的預處理 35
思考題與習題 36
3 測量系統的基本特性 38
3. 1 測量系統的靜態特性 38
3. 2 一般測量系統的動態特性 41
3. 2. 1 線性定常系統及其基本特性 41
3. 2. 2 測量系統頻率回響函式 43
3. 3 典型測量系統的動態特性 44
3. 3. 1 理想測量系統的動態特性 44
3. 3. 2 一階測量系統的動態特性 46
3. 3. 3 二階測量系統的動態特性 47
3. 4 動態測量誤差及補償 49
3. 4. 1 測量系統的動態測量誤差 49
3. 4. 2 動態測量誤差的補償方法 52
思考題與習題 54
4 參數式感測器及其套用 55
4. 1 電阻式感測器 55
4. 1. 1 電阻應變式感測器 56
4. 1. 2 熱電阻式感測器 60
4. 1. 3 電阻式感測器的直流電橋調
理技術 62
4. 1. 4 電阻式感測器的套用 66
4. 2 電感式感測器 68
4. 2. 1 電感式感測器工作原理 68
4. 2. 2 交流信號的調理技術 71
4. 2. 3 電感式感測器的套用 76
4. 3 電容式感測器 79
4. 3. 1 電容式感測器工作原理 79
4. 3. 2 電容式感測器的套用 82
4. 4 電渦流感測器 84
4. 4. 1 電渦流感測器工作原理 84
4. 4. 2 電渦流感測器的信號調理 86
4. 4. 3 電渦流感測器的套用 87
思考題與習題 90
5 發電式感測器及其套用 91
5. 1 壓電式感測器 91
5. 1. 1 壓電效應與壓電材料 91
Ⅹ
5. 1. 2 壓電元件及其等效電路 92
5. 1. 3 壓電感測器的調理電路 93
5. 1. 4 壓電式感測器的套用 95
5. 2 磁電式感測器 98
5. 2. 1 磁電式感測器基本原理及測
量電路 98
5. 2. 2 磁電式感測器的套用 99
5. 3 霍爾感測器 101
5. 3. 1 霍爾效應和霍爾感測器 101
5. 3. 2 霍爾元件的測量電路和誤差
補償 102
5. 3. 3 霍爾感測器的套用 104
5. 4 熱電偶感測器 105
5. 4. 1 熱電偶工作原理 106
5. 4. 2 熱電偶基本定律 107
5. 4. 3 熱電偶冷端溫度補償 108
5. 4. 4 熱電勢的測量 109
5. 4. 5 熱電偶的分類及套用 110
5. 5 紅外探測器 111
5. 5. 1 紅外探測器基本工作原理 112
5. 5. 2 紅外線探測器的套用 113
思考題與習題 115
6 光電檢測技術 117
6. 1 光電檢測器的工作原理與性能
比較 117
6. 1. 1 常用光電檢測器的工作原理 118
6. 1. 2 光電檢測器性能比較 121
6. 2 典型光電檢測方法及系統套用 122
6. 2. 1 光源及其特性 123
6. 2. 2 非相干光電檢測方法及套用 124
6. 2. 3 相干光電檢測方法及套用 129
6. 3 固態圖像感測器及其套用 131
6. 3. 1 固態圖像感測器測量原理 131
6. 3. 2 固態圖像感測器的套用 133
6. 4 光纖感測器測量技術 135
6. 4. 1 光纖感測器基本原理 135
6. 4. 2 光纖感測器的套用 137
思考題與習題 138
7 無損檢測技術 139
7. 1 超音波檢測技術 139
7. 1. 1 超音波檢測技術簡介 139
7. 1. 2 超音波無損檢測原理 140
7. 1. 3 超音波無損檢測的套用 142
7. 2 工業CT 檢測技術 143
7. 2. 1 工業CT 成像技術簡介 143
7. 2. 2 工業CT 工作原理 144
7. 2. 3 工業CT 檢測系統的套用 145
7. 3 磁粉檢測技術 146
7. 3. 1 磁粉檢測技術簡介 146
7. 3. 2 磁粉檢測技術原理 147
7. 3. 3 磁粉檢測技術的套用 148
7. 4 滲透檢測技術 149
7. 4. 1 滲透檢測技術簡介 149
7. 4. 2 滲透檢測技術原理 150
7. 4. 3 滲透檢測技術的套用 150
7. 5 其他技術在無損檢測中的套用 151
7. 5. 1 電渦流感測器在無損檢測中
的套用 151
7. 5. 2 霍爾感測器在無損檢測中的
套用 152
7. 5. 3 紅外技術在無損檢測中的
套用 153
思考題與習題 154
8 計算機測試技術 155
8. 1 數據採集技術 156
8. 1. 1 模擬信號的數位化處理 156
8. 1. 2 數據的採集與保持 158
8. 1. 3 A-D 轉換器類型及性能指標 160
8. 1. 4 A-D 通道方案的確定 161
8. 2 智慧型儀器 164
8. 2. 1 智慧型儀器的硬體結構 164
8. 2. 2 智慧型儀器的軟體功能 166
8. 2. 3 智慧型儀器的自動測量功能 167
8. 2. 4 智慧型感測器 169
8. 3 虛擬儀器 170
8. 3. 1 虛擬儀器的概念 170
8. 3. 2 虛擬儀器的體系結構 171
8. 3. 3 虛擬儀器軟體的開發環境 173
8. 3. 4 虛擬儀器設計舉例 175
8. 4 計算機測試系統設計舉例 176
思考題與習題 179
Ⅺ
9 測試系統設計 180
9. 1 測試系統設計的基本原則 180
9. 1. 1 測試系統基本架構 180
9. 1. 2 測試系統設計的基本原則及
步驟 183
9. 2 測試系統的精度設計 186
9. 2. 1 測試系統的誤差傳遞 186
9. 2. 2 測試系統的誤差分配與校核 188
9. 3 信號的放大與濾波環節設計 189
9. 3. 1 信號放大環節設計 190
9. 3. 2 信號濾波環節設計 191
9. 4 測試系統的抗干擾設計 195
9. 4. 1 干擾因素及傳播途徑 195
9. 4. 2 常用抗干擾技術 196
思考題與習題 199
10 典型測試系統設計實例 201
10. 1 應變測量案例 201
10. 1. 1 應變測量方法簡介 201
10. 1. 2 塔式起重機結構強度測試 206
10. 2 溫度測量案例 209
10. 2. 1 溫度測量方法簡介 209
10. 2. 2 高速機車軸溫測試系統 210
10. 3 位移測量案例 215
10. 3. 1 位移測量方法簡介 215
10. 3. 2 潤滑油膜厚度光纖測試系統 216
10. 4 噪聲測量案例 221
10. 4. 1 噪聲測量方法簡介 221
10. 4. 2 汽車懸架減振器異響聲分析 226
10. 5 結構模態分析案例 230
10. 5. 1 模態分析方法簡介 230
10. 5. 2 工具機模態分析實例 234
