《航天測試技術》是2013年11月出版的書籍,作者劉向陽。
基本介紹
- 書名:航天測試技術
- 作者:劉向陽編著
- ISBN:978-7-118-09075-8
- 頁數:256
- 定價:48.00
- 出版時間:2013年11月
- 裝幀:平裝
- 開本:16
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書是一本系統介紹測試技術及其在航天科技套用的專業教材。本書吸取了教學經驗和科研成果,在編寫過程中注重測試技術基本概念論述及其工程套用需求,突出體現了測試在航天領域的套用情況,較為全面地反映了航天試驗技術概況。
全書內容共分為三部分。第一部分是測試的數學基礎和軟體,介紹測試基礎知識、測試裝置基本特性以及測試數據的獲得與處理技術;第二部分是測試的物理原理和常用硬體設備,介紹常用感測器及其測量電路和信號的變換、顯示和記錄等原理及儀器;第三部分是測試技術套用,重點介紹常用工程參量測試、現代測試技術、試驗技術基礎以及航天試驗技術。
本書可作為航天類專業及相近專業本科生的測試技術課程教材,也可供航天類專業研究生及航天科技工作者參考。
目錄
第0章緒論
第1章測試的基礎知識
1.1測量的基本概念
1.1.1法定計量單位
1.1.2計量相關概念
1.1.3測量方法
1.1.4與測試裝置相關的術語
1.2測量誤差與不確定度
1.2.1誤差基本概念
1.2.2測量不確定度評定
1.3測試信號描述
1.3.1測試信號分類
1.3.2傅立葉變換
1.3.3標準信號頻譜及其套用
1.4測試數據擬合
1.4.1測試數據表示方法
1.4.2測試數據線性擬合
1.4.3可轉換為線性方程的非線性擬合
1.4.4通用非線性擬合
第2章測試裝置的基本特性
2.1測試裝置的數學模型
2.1.1測試裝置的輸入輸出關係
2.1.2線性系統
第1章測試的基礎知識
1.1測量的基本概念
1.1.1法定計量單位
1.1.2計量相關概念
1.1.3測量方法
1.1.4與測試裝置相關的術語
1.2測量誤差與不確定度
1.2.1誤差基本概念
1.2.2測量不確定度評定
1.3測試信號描述
1.3.1測試信號分類
1.3.2傅立葉變換
1.3.3標準信號頻譜及其套用
1.4測試數據擬合
1.4.1測試數據表示方法
1.4.2測試數據線性擬合
1.4.3可轉換為線性方程的非線性擬合
1.4.4通用非線性擬合
第2章測試裝置的基本特性
2.1測試裝置的數學模型
2.1.1測試裝置的輸入輸出關係
2.1.2線性系統
2.1.3測試裝置特性
2.2測試裝置的靜態特性
2.2.1靈敏度
2.2.2線性度
2.2.3回差
2.2.4重複性
2.2.5其他指標
2.3感測器靜態特性指標計算方法
2.3.1感測器靜態校準數據
2.3.2單項靜態特性指標計算方法
2.3.3綜合性能指標計算方法
2.3.4計算實例
2.4測試裝置的動態特性描述
2.4.1傳遞函式
2.4.2頻率回響函式
2.4.3脈衝回響函式
2.4.4階躍回響函式
2.5測試裝置的動態特性分析
2.5.1無失真測試
2.5.2測試環節組合特性
2.2測試裝置的靜態特性
2.2.1靈敏度
2.2.2線性度
2.2.3回差
2.2.4重複性
2.2.5其他指標
2.3感測器靜態特性指標計算方法
2.3.1感測器靜態校準數據
2.3.2單項靜態特性指標計算方法
2.3.3綜合性能指標計算方法
2.3.4計算實例
2.4測試裝置的動態特性描述
2.4.1傳遞函式
2.4.2頻率回響函式
2.4.3脈衝回響函式
2.4.4階躍回響函式
2.5測試裝置的動態特性分析
2.5.1無失真測試
2.5.2測試環節組合特性
2.5.3一階系統
2.5.4二階系統
2.5.5測試裝置動態特性獲得
2.6測試信號數位化過程分析
2.6.1數據採集系統
2.6.2AD轉換器特性
2.6.3採樣保持器特性
2.7測試過程干擾分析
2.7.1測試裝置的干擾模型
2.7.2干擾對測試裝置特性的影響
2.7.3常見的抑制干擾方法
2.8測試裝置的動態非線性
2.8.1動態非線性問題的提出
2.8.2動態非線性研究關注的問題
2.8.3常見的動態非線性模型
2.8.4動態非線性判定方法
第3章感測器原理與測量電路
3.1感測器概述
3.1.1感測器組成
3.1.2感測器命名
2.5.4二階系統
2.5.5測試裝置動態特性獲得
2.6測試信號數位化過程分析
2.6.1數據採集系統
2.6.2AD轉換器特性
2.6.3採樣保持器特性
2.7測試過程干擾分析
2.7.1測試裝置的干擾模型
2.7.2干擾對測試裝置特性的影響
2.7.3常見的抑制干擾方法
2.8測試裝置的動態非線性
2.8.1動態非線性問題的提出
2.8.2動態非線性研究關注的問題
2.8.3常見的動態非線性模型
2.8.4動態非線性判定方法
第3章感測器原理與測量電路
3.1感測器概述
3.1.1感測器組成
3.1.2感測器命名
3.1.3感測器分類
3.2電阻應變式感測器
3.2.1電阻應變片工作原理
3.2.2電阻應變片套用
3.2.3測量電路
3.2.4電阻應變儀
3.2.5壓阻式感測器
3.2.6電阻應變式感測器特點
3.3電感式感測器
3.3.1自感式感測器
3.3.2互感式感測器
3.3.3電渦流式感測器
3.3.4電感式感測器特點
3.4電容式感測器
3.4.1電容式感測器工作原理
3.4.2測量電路
3.4.3電容式感測器特點
3.5壓電式感測器
3.5.1壓電效應
3.5.2壓電材料
3.5.3等效電路和測量電路
3.5.4使用時應注意的問題
3.5.5IEPE壓電式感測器
3.2電阻應變式感測器
3.2.1電阻應變片工作原理
3.2.2電阻應變片套用
3.2.3測量電路
3.2.4電阻應變儀
3.2.5壓阻式感測器
3.2.6電阻應變式感測器特點
3.3電感式感測器
3.3.1自感式感測器
3.3.2互感式感測器
3.3.3電渦流式感測器
3.3.4電感式感測器特點
3.4電容式感測器
3.4.1電容式感測器工作原理
3.4.2測量電路
3.4.3電容式感測器特點
3.5壓電式感測器
3.5.1壓電效應
3.5.2壓電材料
3.5.3等效電路和測量電路
3.5.4使用時應注意的問題
3.5.5IEPE壓電式感測器
3.5.6特點
3.6熱電式感測器
3.6.1熱電偶的工作原理
3.6.2熱電偶材料與結構
3.6.3熱電偶冷端處理方法與測量儀器
3.6.4熱電阻
3.6.5熱敏電阻
3.7半導體感測器
3.7.1光敏式感測器
3.7.2磁敏式感測器
3.7.3氣敏式感測器
3.7.4濕敏式感測器
3.8各種波的套用
3.8.1概述
3.8.2輻射測溫原理
3.8.3紅外套用
3.8.4雷射套用
3.8.5微波套用
3.8.6超音波套用
3.8.7射線套用
3.9感測器發展趨勢
3.6熱電式感測器
3.6.1熱電偶的工作原理
3.6.2熱電偶材料與結構
3.6.3熱電偶冷端處理方法與測量儀器
3.6.4熱電阻
3.6.5熱敏電阻
3.7半導體感測器
3.7.1光敏式感測器
3.7.2磁敏式感測器
3.7.3氣敏式感測器
3.7.4濕敏式感測器
3.8各種波的套用
3.8.1概述
3.8.2輻射測溫原理
3.8.3紅外套用
3.8.4雷射套用
3.8.5微波套用
3.8.6超音波套用
3.8.7射線套用
3.9感測器發展趨勢
3.9.1感測器發展趨勢
3.9.2ST-3000智慧型變送器
第4章信號變換、記錄與顯示
4.1信號變換器
4.1.1電橋電路
4.1.2放大器
4.1.3濾波器
4.1.4調製與解調
4.1.5信號輸出
4.2數據採集模組
4.2.1模擬量數據採集原理
4.2.2測試匯流排
4.2.3數據採集卡介紹
4.3記錄與顯示儀器
4.3.1筆式記錄儀
4.3.2智慧型數顯表
4.3.3動態測試分析儀
4.3.4數字存儲示波器
4.3.5虛擬儀器
第5章測試數據獲得與處理
3.9.2ST-3000智慧型變送器
第4章信號變換、記錄與顯示
4.1信號變換器
4.1.1電橋電路
4.1.2放大器
4.1.3濾波器
4.1.4調製與解調
4.1.5信號輸出
4.2數據採集模組
4.2.1模擬量數據採集原理
4.2.2測試匯流排
4.2.3數據採集卡介紹
4.3記錄與顯示儀器
4.3.1筆式記錄儀
4.3.2智慧型數顯表
4.3.3動態測試分析儀
4.3.4數字存儲示波器
4.3.5虛擬儀器
第5章測試數據獲得與處理
5.1測試數據獲得
5.1.1採集卡軟體安裝及註冊
5.1.2數據採集程式設計
5.1.3數據採集程式調試
5.2常用測試數據處理方法
5.2.1常見信噪分離方法
5.2.2標定數據代入
5.2.3測試數據綜合
5.2.4數據分析
5.3離散傅立葉變換與譜分析
5.3.1離散傅立葉變換及其快速算法
5.3.2截斷效應與窗函式
5.3.3頻域採樣
5.3.4功率譜分析
5.3.5現代信號分析方法
5.4數字濾波
5.4.1數字濾波原理
5.4.2數字濾波器設計
5.4.3測試裝置動態特性補償
5.4.4現代濾波技術
5.5常用數據處理軟體
5.1.1採集卡軟體安裝及註冊
5.1.2數據採集程式設計
5.1.3數據採集程式調試
5.2常用測試數據處理方法
5.2.1常見信噪分離方法
5.2.2標定數據代入
5.2.3測試數據綜合
5.2.4數據分析
5.3離散傅立葉變換與譜分析
5.3.1離散傅立葉變換及其快速算法
5.3.2截斷效應與窗函式
5.3.3頻域採樣
5.3.4功率譜分析
5.3.5現代信號分析方法
5.4數字濾波
5.4.1數字濾波原理
5.4.2數字濾波器設計
5.4.3測試裝置動態特性補償
5.4.4現代濾波技術
5.5常用數據處理軟體
5.5.1Excel
5.5.2Origin
5.5.3MATLAB
5.6虛擬儀器技術
5.6.1虛擬儀器含義及組成
5.6.2虛擬儀器軟體
5.6.3基於LabVIEW的虛擬儀器設計舉例
第6章常用工程參量測試
6.1壓力測試
6.1.1壓力測試概述
6.1.2常用測壓感測器
6.1.3真空度測試
6.1.4動態壓力校準設備
6.1.5壓力測試特殊問題
6.2力的測試
6.2.1測力概述
6.2.2常用測力感測器
6.2.3動態力校準裝置
6.2.4推力台
6.2.5多分力測試
6.2.6微推力測試
6.3運動參數測試
5.5.2Origin
5.5.3MATLAB
5.6虛擬儀器技術
5.6.1虛擬儀器含義及組成
5.6.2虛擬儀器軟體
5.6.3基於LabVIEW的虛擬儀器設計舉例
第6章常用工程參量測試
6.1壓力測試
6.1.1壓力測試概述
6.1.2常用測壓感測器
6.1.3真空度測試
6.1.4動態壓力校準設備
6.1.5壓力測試特殊問題
6.2力的測試
6.2.1測力概述
6.2.2常用測力感測器
6.2.3動態力校準裝置
6.2.4推力台
6.2.5多分力測試
6.2.6微推力測試
6.3運動參數測試
6.3.1概述
6.3.2位移測試
6.3.3速度測試
6.3.4常用加速度感測器
6.3.5振動測試及激振試驗
6.3.6加速度感測器校準
6.3.7加速度測試特殊問題
6.4溫度測試
6.4.1概述
6.4.2溫度測試方法
6.4.3溫度感測器校驗
6.4.4熱電偶測溫
第7章現代測試技術
7.1粒子圖像測速
7.1.1概述
7.1.2工作原理及儀器組成
7.1.3數據處理方法
7.1.4套用及發展趨勢
7.2拉曼散射及其套用
7.2.1基礎知識
7.2.2溫度測試
6.3.2位移測試
6.3.3速度測試
6.3.4常用加速度感測器
6.3.5振動測試及激振試驗
6.3.6加速度感測器校準
6.3.7加速度測試特殊問題
6.4溫度測試
6.4.1概述
6.4.2溫度測試方法
6.4.3溫度感測器校驗
6.4.4熱電偶測溫
第7章現代測試技術
7.1粒子圖像測速
7.1.1概述
7.1.2工作原理及儀器組成
7.1.3數據處理方法
7.1.4套用及發展趨勢
7.2拉曼散射及其套用
7.2.1基礎知識
7.2.2溫度測試
7.2.3微尺度應力場測試
7.3朗繆爾探針
7.3.1電漿及相關概念
7.3.2單探針測試原理
7.3.3多探針及其測試原理
7.3.4測試誤差及套用場合
第8章試驗技術基礎
8.1概述
8.1.1試驗需求分析
8.1.2試驗系統設計
8.1.3試驗系統調試
8.2測試儀器選用原則
8.2.1感測器選用原則
8.2.2信號變換器選用原則
8.2.3顯示記錄儀器選用原則
8.3電磁干擾及其抑制
8.3.1電磁干擾
8.3.2抑制電磁干擾的基本方法
8.3.3抑制電磁干擾的基本措施
8.3.4電纜選擇與使用
8.4試驗系統設計舉例
7.3朗繆爾探針
7.3.1電漿及相關概念
7.3.2單探針測試原理
7.3.3多探針及其測試原理
7.3.4測試誤差及套用場合
第8章試驗技術基礎
8.1概述
8.1.1試驗需求分析
8.1.2試驗系統設計
8.1.3試驗系統調試
8.2測試儀器選用原則
8.2.1感測器選用原則
8.2.2信號變換器選用原則
8.2.3顯示記錄儀器選用原則
8.3電磁干擾及其抑制
8.3.1電磁干擾
8.3.2抑制電磁干擾的基本方法
8.3.3抑制電磁干擾的基本措施
8.3.4電纜選擇與使用
8.4試驗系統設計舉例
8.4.1飛彈擺差試驗
8.4.2燃氣溫度試驗
8.4.3燃氣調壓降溫機構性能試驗
第9章航天試驗技術
9.1常見的航天試驗項目
9.1.1概述
9.1.2分系統性能試驗
9.1.3環境適應性試驗
9.1.4綜合測試
9.1.5飛行試驗與航天測控系統
9.2太空飛行器軌道測量
9.2.1概述
9.2.2跟蹤測軌系統
9.2.3距離測量
9.2.4速度測量
9.2.5角度測量
9.2.6GPS測軌系統
9.3太空飛行器姿態確定
9.3.1概述
9.3.2姿態敏感器
9.3.3姿態確定方法
8.4.2燃氣溫度試驗
8.4.3燃氣調壓降溫機構性能試驗
第9章航天試驗技術
9.1常見的航天試驗項目
9.1.1概述
9.1.2分系統性能試驗
9.1.3環境適應性試驗
9.1.4綜合測試
9.1.5飛行試驗與航天測控系統
9.2太空飛行器軌道測量
9.2.1概述
9.2.2跟蹤測軌系統
9.2.3距離測量
9.2.4速度測量
9.2.5角度測量
9.2.6GPS測軌系統
9.3太空飛行器姿態確定
9.3.1概述
9.3.2姿態敏感器
9.3.3姿態確定方法
9.3.4GPS定姿
9.4遙測與統一載波測控系統
9.4.1概述
9.4.2遙測系統組成及分類
9.4.3PCM遙測系統
9.4.4統一載波測控系統
9.5空間環境模擬試驗
9.5.1概述
9.5.2空間真空環境模擬
9.5.3冷黑環境模擬
9.5.4太陽輻照環境模擬
9.5.5真空熱環境試驗及試驗設備
9.5.6火箭發動機空間環境試驗
9.6綜合測試
9.6.1概述
9.6.2分類
9.6.3系統組成與測試流程
9.6.4各研製階段測試內容
附錄
參考文獻
9.4遙測與統一載波測控系統
9.4.1概述
9.4.2遙測系統組成及分類
9.4.3PCM遙測系統
9.4.4統一載波測控系統
9.5空間環境模擬試驗
9.5.1概述
9.5.2空間真空環境模擬
9.5.3冷黑環境模擬
9.5.4太陽輻照環境模擬
9.5.5真空熱環境試驗及試驗設備
9.5.6火箭發動機空間環境試驗
9.6綜合測試
9.6.1概述
9.6.2分類
9.6.3系統組成與測試流程
9.6.4各研製階段測試內容
附錄
參考文獻